Verktyg för vattenplanering

Transkript

1 Nr 5 September 2005 Verktyg för vattenplanering Översyn av metoder för kartläggning av kustvatten och stränder samt beslutsstöd för vattenvård

2 Verktyg för vattenplanering Översyn av metoder för kartläggning av kustvatten och stränder samt beslutsstöd för vattenvård 1

3 Konsulter: Erik Kärrman på Scandiaconsult/Ramböll har varit uppdragsledare. Arbetet har huvudsakligen utförts av Denis Van Moeffaert med stöd av Joakim Persson och Kjell Tusvik på Ramböll. En revidering av rapporten före publicering har utförts av Birgitta Olofsson och Lena Tilly, Tyréns AB. Enkätundersökningen vid konferensen Verktyg för kommunal vattenplanering år 2004 genomfördes av Klas Sandström på Akkadia. ISSN X RTN och RTN Tryckeri: CM Gruppen AB 2

4 Förord Regionplane- och trafikkontoret (RTK) inom Stockholms läns landsting bedriver långsiktig planering och regionalt utvecklingsarbete för Stockholmsregionen. En Regional Utvecklingsplan för Stockholmsregionen (RUFS 2001) antogs år 2002 av landstingsfullmäktige. En av inriktningarna i RUFS anger behovet av att stärka hänsynen till vattenaspekter i samhällsplaneringen och utarbetande av bättre planeringsunderlag för avvägning mellan vattenaspekter och exploateringsintressen. Ett flertal metoder för kartläggning av kustvatten och stränder och beslutsstöd för vattenvård finns eller håller på att tas fram. Inom Stockholms län har Norrtälje kommun, Värmdö kommun, Tyresåsamarbetet och Stockholms Universitet utvecklat olika metoder med stöd ur Stockholms läns landstings miljöanslag. Denna översyn syftar delvis till att förvalta resultatet av de utdelade medlen ur miljöanslaget. Skriftliga bidrag till rapporten har lämnats av Bo Olofsson, KTH, Maria Vikström, DHI, Lena Ojala, SGU, Oskar Wallgren, SEI, Cecilia Ambjörn och Berit Arheimer, SMHI, Thomas Larm, Sweco, Ann Hagström, Värmdö kommun, Klara Tullback Rosenström, Annelie Mattisson och Göran Andersson på Länsstyrelsen i Stockholms län och Susanna Vesterberg på Länsstyrelsen i Västmanlands län. Tack till er och till alla kontaktpersoner som på ett generöst sätt har tagit sig tid att ge bidrag till rapporten gällande de olika metoderna och verktygen! I promemorian presenteras också resultat av en enkätundersökning som utfördes vid konferensen Verktyg för kommunal vattenplanering 3-4 februari Under konferensen presenterade fem forskningsprogram (SUCOZOMA, VASTRA, Urban Water, MARE och MARBIPP) sina verktyg. Enkätundersökningen genomfördes för att studera vilken uppfattning deltagarna hade på de verktyg som presenterades och hur de såg på fortsatt vattenarbete i Sverige, i syfte att ge feedback till forskningsprogrammen och för att ge avnämarnas syn på några av de verktyg som presenteras i denna rapport. Teresa Kalisky på Regionplane- och trafikkontoret har varit projektledare. Stockholm i september 2005 Sven-Inge Nylund Regionplanedirektör 3

5 Innehåll FÖRORD... 3 INNEHÅLL... 4 SAMMANFATTNING... 6 Sökord... 6 Övergripande metoder... 7 Översyn över metoder för kartläggning av kustvatten och stränder... 8 Översyn över beslutsstödssystem för vattenvård INLEDNING, SYFTE OCH AVGRÄNSNING ÖVERGRIPANDE METODER System Aqua Handbok för vatten Natura SGU:s arbete med miljömålet Grundvatten av god kvalitet SIS projektområde Stanli Utveckling av standard för Geografisk Information Ytvattensystem KARTLÄGGNINGSMETODER FÖR KUSTVATTEN OCH STRÄNDER24 Länsstyrelsen i Jönköping: Jönköpingsmodellen för kartering av markanvändning Länsstyrelsen i Stockholm: Strandexploatering i Stockholms län Länsstyrelsen i Västmanland: Systematisk kartläggning av värdefulla vattenmiljöer Norrtälje kommun: Strandkartering med flygbildstolkning, en test av Länsstyrelsen i Stockholms metod Värmdö kommun: Strandkartering med flygbildstolkning, en komplettering av Norrtäljes metod Tyresåsamarbetet och Länsstyrelsen i Stockholms län: Markanvändningsmodell längs Tyresån Stockholms Universitet: GIS-modell för grunda skärgårdsvikar Naturvårdsverket: Metodik för inventering av skyddszoner vid sjöar och vattendrag

6 BESLUTSSTÖD FÖR VATTENVÅRD DHI: Vattenplanering för avrinningsområden och studier av vattendrag, hav, kustvatten, stränder, grundvatten, dagvatten, våtmarker IVL Svenska Miljöinstitutet AB: WATSHMAN KTH: Ett flertal verktyg under utveckling MARE: Beslutsstöd för kostnadseffektiva åtgärder mot eutrofiering av Östersjön Regionplane- och trafikkontoret: Kartläggning av vattenvärden RTK, KSL och Länsstyrelsen i Stockholms län: Hur väljer man vatten- och avloppslösningar där kommunalt VA saknas?...85 SEAREG SEI: Water Evaluation And Planning System SMHI: HBV-NP, TRK, kustzon och BIOLA SUCOZOMA: Beslutsstöd för utnyttjande av fiskresurser Sveriges Lantbruksuniversitet: The phosphorus index SWECO VIAK: StormTac, modellering av dagvatten och ytvattenrecipienter Urban Water: Beslutsstöd för val av urbana avloppssystem VASTRA: Beslutsstöd för vattenvårdsarbete ANDRA ÖVERSYNER Datoriserade beslutsstödsmodeller som kan utnyttjas vid införande av EU:s ramdirektiv för vatten Metoder, verktyg och modeller för påverkansbedömning av ytvatten enligt EU:s ramdirektiv för vatten Urban Water MIKA, Metoder för kunskapsintegration REFERENSER Övergripande metoder och kartläggningsmetoder för kustvatten och stränder referenser samt muntliga meddelanden Beslutsstöd för vattenvård referenser samt muntliga meddelanden Skriftliga meddelanden Andra översyner Hemsidor UTVÄRDERING AV KONFERENSEN VERKTYG FÖR KOMMUNAL VATTENPLANERING

7 Sammanfattning Enligt RUFS behöver hänsynen till vattenaspekter stärkas i samhällsplaneringen och bättre planeringsunderlag behöver utarbetas för avvägning mellan vattenaspekter och exploateringsintressen. Syftet med denna rapport är att ge en översyn över kartläggningsmetoder för kustvatten och stränder samt beslutsstödsmodeller för vattenvård. De målgrupper till vilka verktygen riktas ska känna till dem och kunna välja rätt verktyg för rätt situation, nå kostnadseffektiva önskvärda resultat och kunna lämna bra synpunkter på fortsatt förbättring av verktygen. I denna sammanfattning ges en kortfattad beskrivning av fem övergripande metoder, åtta metoder för kartläggning av kustvatten och stränder samt mer än 20 modeller/metodiker för beslutsstöd för vattenvård. Samtliga verktyg och modeller beskrivs mer detaljerat i efterföljande kapitel. Mot slutet av rapporten görs en kortfattad presentation av andra översyner som nyligen genomförts, samt redovisning av en enkätundersökning från konferensen Verktyg för kommunal vattenplanering i februari 2004, då fem forskningsprogram (SUCOZOMA, VASTRA, Urban Water, MARE och MARBIPP) presenterade sina beslutsstödsystem. Sökord Rapporten innehåller en bred sammanställning av olika kartläggningsmetoder, beslutsstödsmodeller och -verktyg. Här listas de metoder som berör olika vattenaspekter. Avrinningsområde: System Aqua, Watshman, HBV-NP, VASTRA, ECOFLOW, WEAP, MIKE BASIN, SLU:s phosphorus index, SIS-Stanli. Dagvatten: Urban Water, Stormtac, WEAP Dricksvatten: Urban Water, WEAP Fiske: SUCOZOMA Grundvatten: SGU, Urban Water, ECOFLOW, WEAP, HBV-NP, GWBal, MIKE SHE, RiskVariabelmetoden, MIKE BASIN. Hav: Länsstyrelsen i Stockholm, Stockholms Universitet, MIKE 21/3 Kustvatten: Länsstyrelsen i Stockholm, Norrtäljes modell, Värmdös modell, Stockholms Universitet, VASTRA, SUCOZOMA, SMHI:s kustzonsmodell, SEAREG, MIKE 21/3 Sjöar: System Aqua, Jönköpingsmodellen, Länsstyrelsen i Stockholm, Länsstyrelsen i Västmanland, Tyresåsamarbetet, Naturvårdsverket, Watshman, BIOLA, VASTRA, HBV- NP. Stränder: Jönköpingsmodellen, Länsstyrelsen i Stockholm, Norrtäljes modell, Värmdös modell, Tyresåsamarbetet, Stockholms Universitetet, SEAREG, Naturvårdsverket. VA-teknik: Urban Water, RTK-KSL-Länsstyrelsens Val av VA-lösningar Vattendrag: System Aqua, Tyresåsamarbetet, Naturvårdsverket, Watshman, SEAREG, VASTRA, HBV-NP, MIKE BASIN, MIKE 11 Våtmarker, dammar: Stormtac, HBV-NP, WEAP Ytvatten: Urban Water, ECOFLOW, WEAP, MIKE SHE, MIKE BASIN. 6

8 Övergripande - vatten i samhällsplaneringen: RTK Vattenvärden, KTH Scenarioanalys, SIS/Stanli Övergödning: Watshman, Urban Water, VASTRA, HBV-NP, BIOLA, SLU:s phosphorus index Översyner, andra: Gävle universitet, SLU & SMED, MIKA Övergripande metoder System Aqua System Aqua har utarbetats för att bedöma en sjö eller en del av ett vattendrag tillsammans med sitt avrinningsområde. Den biologiska mångfalden karakteriseras av fem kriterier, nämligen, strukturell mångformighet, naturlighet, raritet, artrikedom och representativitet. De olika kriterierna värderas genom en poängbedömning i en skala från 0 till 5, där 5 anger det ur biologisk och naturvärdessynpunkt mest värdefulla förhållandet. I System Aqua ingår tre separata moment: identifiering och karakterisering, värdering och att beskriva speciella förhållanden för avrinningsområden och objekt. Syftet med identifieringen är att klargöra belägenhet och avgränsning. Syftet med karakteriseringen är att skapa en samlad och enhetlig databas med beskrivande uppgifter om landets sjöar, vattendrag och avrinningsområden. För värdering av objekt har kriterierna naturlighet och raritet valts. De har både tydlig inriktning mot förhållanden som anses särskilt värdefulla ur bevarandesynpunkt. Karaktärer som inte är möjliga att poängsätta men som ändå kan påverka en slutlig bedömning behandlas i System Aqua som speciella förhållanden. System Aqua är ett instrument för karakterisering och naturvärdering. I System Aqua kan avrinningsområden, sjöar och vattendrag värderas och jämföras på ett objektivt sätt och efter ett enhetligt mål. System Aqua beskrivs i Naturvårdsverkets Rapport Handbok för vatten En handbok håller på att tas fram i Sverige, innehållande arbetsriktlinjer för genomförandet av vattendirektivet, riktad direkt till vattenmyndigheter, andra berörda myndigheter och aktörer. Vägledningen utarbetas av Naturvårdsverket, Sveriges Geologiska Undersökning och Boverket. Handboken ska även ge vägledning för arbetet med de svenska nationella miljökvalitetsmålen. Naturvårdsverket tar fram vägledningsmaterial för ytvatten, SGU för grundvatten och Boverket för fysisk planering. Arbetsmaterial läggs löpande ut på Natura 2000 Natura 2000 innebär att ett antal utvalda områden med värdefulla arter och livsmiljöer ska skyddas för att hejda utrotningen av djur och växter. Alla EU-länder ska vidta åtgärder för att naturtyper och arter ska finnas kvar långsiktigt. I Sverige finns närmare Natura 2000-områden och unikt för Sverige ur europeiskt perspektiv är till exempel högmossar och olika slags ängs- och hagmarker. SGU:s arbete med miljömålet Grundvatten av god kvalitet SGU (Sveriges Geologiska Undersökning) är ansvarig myndighet för naturresursen grundvatten och för miljömålet Grundvatten av god kvalitet. SGU:s hydrogeologiska 7

9 kartor är ett översiktligt planeringsverktyg som kommuner och länsstyrelser kan använda i sin vatten- och samhällsplanering. SGU håller på att ta fram en karta för grundvattenskydd (sårbarhetskarta) och i det nationella miljömålsarbetet har SGU klassat geologiska formationer för att visa vilka områden som är av nationellt intresse för Sveriges nuvarande och framtida dricksvattenförsörjning. SIS projektområde Stanli Standard för Geografisk Information, Ytvattensystem För att förbättra hanteringen av geografisk knuten information för ytvatten från källan till havet så arbetar SIS projektområde Stanli med utveckling av en svensk standard för ytvattensystem. Standarden SS Geografisk Information Ytvattensystem Begreppsmodell och applikationsschema beräknas vara klar i januari Den kommer bland annat att innehålla begreppsförklaringar, geometrisk beskrivning av ytvattensystem med beskrivning av avrinningsområden inklusive kustvatten, två- och tredimensionell beskrivning av ytvattensystemet. Ett nytt EG-direktiv avseende gemensam infrastruktur för geografisk information det s.k. Inspiredirektivet håller på att tas fram inom EU. Direktivet kan tidigast träda i kraft under 2006 och därefter följer 18 månader för kompletteringar i nationell lagstiftning. Översyn över metoder för kartläggning av kustvatten och stränder Länsstyrelsen i Jönköpings län: Biotopkartering av sjöstränder Metoden är avsedd att vara ett snabbt sätt att kartera biotoper vid sjöstränder utan att för den skull bortse från viktiga detaljer. Syftet med metodiken är att beskriva sjöstränders biotoper med inriktning på deras värde för biologisk mångfald, samt att kvantifiera de olika biotopernas förekomst och utbredning. Metoden behandlar fyra parametrar: vattenstrandzonen, landstrandzonen, tillflöden och allmänt om sjön. Till vattenstrandzonen hör t.ex. täckningen av vattenvegetation och andelen sand på bottenytan. I landstrandzonen bedöms bl.a. vilka marktyper som dominerar de närmaste 200 meterna från strandlinjen. Resultatet från kartering kan användas som underlag för naturvärdesbedömningar, bedömningar av påverkan och behov av åtgärder, fysisk planering och uppföljning av miljökvalitetsmål. Kontaktperson: Yvonne Liliegren, Länsstyrelsen i Jönköping. Länsstyrelsen i Stockholms län: Strandexploatering i Stockholms län - Mälaren och Östersjön Rapporten Exploatering av stränder, metodstudie för övervakning av exploateringsgraden II (rapport 2003:18) presenterar en metod för studier av stränders exploateringsgrad. Användningsområden är regional och lokal miljöövervakning och syftet är att på ett tidseffektivt och lättöverskådligt sätt visa stränders exploateringsgrad. Alla typer av störningar kan av tidsskäl inte karteras och därför har två indikatorer tagits fram, Bryggindikatorn och Husindikatorn. Bryggindikatorn visar hur många bryggor som finns och hur tätt de förekommer och indikerar störningar av båtrelaterade aktiviteter. Husindikatorn visar hur många hus som finns och hur tätt de förekommer och indikerar övrig användning av stranden som följer med bebyggelse. I båda indikatorerna tas hänsyn till om strandzonen består av eller ligger nära tätortsområden. I Bryggindikatorn tas också hänsyn till om det finns hamnar vid stranden. Både Bryggindikatorn och Husindikatorn 8

10 presenterar exploateringstrycket i fem klasser som sträcker sig från ingen exploatering till mycket kraftig exploatering. Dessa kan överskådligt presenteras i kartform. Resultaten redovisas i Länsstyrelsens rapport Strandexploatering i Stockholms län - Mälaren och Östersjön (R2004:05). Kontaktperson: Klara Tullback Rosenström, Länsstyrelsen i Stockholms län. Länsstyrelsen i Västmanlands län: Systematisk kartläggning av värdefulla vattenmiljöer I Västmanlands län påbörjades under 2002 en kartläggning av värdefulla vattenmiljöer, det ursprungliga namnet var Nyckelbiotoper i sötvatten. Projektet har utökats och redovisas i rapporten Värdefulla vattenmiljöer i Västmanlands län Arbetssätt för systematisk kartläggning av värdefulla vattenmiljöer (Rapport Nr 13 version 1). Syftet med arbetet är dels att ta fram underlag för att kunna uppnå delmål 1 och 2 i miljökvalitetsmålet Levande sjöar och vattendrag, dels att samla information om behovet av restaureringsåtgärder. För vattendrag utgår arbetsmetoden från naturvärdesbedömning av avrinningsområden enligt System Aqua och biotopkartering av vattendrag enligt Handboken för miljöövervakning. Arbetssättet innehåller såväl metoder för att samla och utvärdera befintlig information som ett systematiskt sätt för insamling av ny information i fält. Exempelvis ingår en vandringshindersinventering. Egna protokoll för att dokumentera specifika biotoper har framtagits och en metod för att utvärdera var de värdefulla vattendragsbiotoperna finns har utvecklats. Kontaktperson: Gunilla Alm, Länsstyrelsen i Västmanlands län. Norrtälje kommun: Kustens strandområde en kartläggning av naturvärden och exploatering Norrtälje kommuns metod bygger på Länsstyrelsen i Stockholms ovan beskrivna metod. Syftet med Norrtäljes metod är att på en översiktlig nivå kartlägga naturvärden och exploatering i strandzonen för att få ett underlag till kommunens översiktliga planering samt till handläggning av olika typer av tillståndsgivning enligt plan- och bygglagen samt miljöbalken. Utifrån stereomonterade digitala infraröda flygbilder tolkades landområdet cirka 100 m upp från strandlinjen samt 100 m ut i vattnet på bebyggda öar större än 1 ha med avseende på höga naturvärden. Resultatet av metoden fungerar som kompletterande beslutsunderlag för tjänstemän, på t.ex. Ledningskontoret, Stadsarkitektkontoret och Miljö- och hälsoskyddsförvaltningen i ärenden rörande strandskydd och ansökan om deponering av muddermassor. Materialet fungerar även som planeringsunderlag till översiktsplaner (ÖP), fördjupade översiktsplaner (FÖP) och detaljplaner. Kontaktperson: Monica Pettersson, Norrtälje kommun. Värmdö kommun: Värmdös stränder i kustplanering Värmdös metod är en vidareutveckling av befintliga lokala och regionala inventeringsmodeller men med huvudfokus på Norrtäljemodellen. Metodens syfte är att ta fram ett underlag till en fördjupad översiktsplan för kustområdet samt ta fram en metod som gör att man lättare och bättre kan hantera strandskyddsdispenser. Vegetationskartan samt kartan med områdestyper förklaras med hjälp av en legend och en teckenförklaring. Vegetationskartan klassificeras med hjälp av 25 olika naturtyper och klasser. En kuststräcka karaktäriseras med hjälp av 6-7 olika områdestyper. Dessutom definieras varje typ 9

11 av yta med hjälp av en exakt beskrivning. Metoden kan användas i kommunal planering av kustområden och i arbetet med strandskyddsdispenser. Kontaktperson: Ann Hagström, Värmdö kommun. Tyresåsamarbetet och Länsstyrelsen: Vad finns längs stranden? Tyresåns modell är en vidareutveckling av tidigare modeller och baseras på arbetet gjort på Länsstyrelsen i Jönköping, Naturvårdsverket samt Länsstyrelsen i Stockholm. Syftet med modellen är att med en rimlig upplösning kunna inventera fysisk exploatering samt utbredning av biotoper med ett minimum av resurskrävande fältinventeringar. Det är meningen att kartorna ska kunna utgöra underlag för bland annat fysisk planering och vattenvårdsåtgärder som syftar till att uppfylla miljömål. Metoden beskriver kartering av strandnära ytor i ett avrinningsområde. Med strandnära ytor menas här landområden från vattenlinjen och 30 meter upp på land. Möjliga användare är kommuner och länsstyrelser, och alla som vill få en snabb översikt över strandlinjer och stränder. Resultaten redovisas i Länsstyrelsens rapport Vad finns längs stranden? Inventeringsmetodik för stränder tillämpad på Tyresåns sjösystem (R2005:07) Kontaktperson: Göran Andersson, Länsstyrelsen i Stockholms län. Naturvårdsverket: Metodik för inventering av skyddszoner vid sjöar och vattendrag Metoden har utvecklats av Naturvårdsverket och är lämplig för inventering av skyddszoner i skogslandskap vid sjöar och vattendrag. Syftet är att med hjälp av fjärranalys (flygbilder) utveckla en rationell metod för inventering av skogliga skyddszoner mot sjöar och vattendrag. Metoden siktar främst till kriteriet bevarandet av skogens skyddsfunktioner för mark och vatten. I metoden inventeras ett strandområde utifrån en zonbredd på landsidan av 50 m från strandlinjen. Här registreras om det finns några skyddszoner, d.v.s. skog med en medelhöjd på 12 m eller mer, eller om sådana zoner saknas. Om det finns skyddszoner på skogsmark och skogbärande impediment registreras zonbredden i åtta olika klasser. Klassningen och mätningen utförs med hjälp av stereomonterade svartvita flygbilder i en analytisk stereoplotter. Skyddszonsklasserna skapas i ArcInfo. Resultaten av bearbetningen samlas i en digital kartdatabas. Från denna kan utplottning av kartor göras. Statistik tas fram i ArcInfo och överförs till ett specificerat tabellformat. Tillämpbarheten avseende den här framtagna metodiken gäller dels Sverige, men även övriga länder runt Östersjön, dels flertalet övriga EU-länder. Kontaktpersoner: Tommy Löfgren, Stig Ohlsson, Naturvårdsverket. Stockholms universitet: GIS-modell för grunda skärgårdsvikar. Stockholms universitets modell har i huvudsak utvecklats inom två examensarbeten, som dels bygger på en omfattande inventering från forskningsprogrammet SUCOZOMA, dels på tidigare GIS-studier vid Botaniska institutionen. Syftet med modellen är att beskriva bottenvegetationens beskaffenhet i grunda skärgårdsvikar så att hänsyn kan tas till naturvärden förknippade med dessa vikar i samband med planerandet av kusten. Metoden kan tillämpas på grunda skärgårdsvikar på kommunal nivå men även på länsnivå. Metodiken för vågexponering kan användas var som helst, men fosformodellen fungerar bäst vid grunda vikar. Möjliga användare av modellen är kommuner och länsstyrelser. Kontaktperson: Martin Isaeus, Botaniska Institutionen på Stockholms Universitet (numera på NIVA). 10

12 Översyn över beslutsstödssystem för vattenvård DHI Water & Environment: MIKE BASIN MIKE BASIN är ett modellsystem för övergripande integrerad vattenresursmodellering för avrinningsområden avseende såväl ytvatten som grundvatten. Modellen integrerar GIS med vattenresursmodellering i ett verktyg för utredningar av vattentillgångar, reservoarers funktioner och vattenkvalitet. Syftet är att skapa ett enkelt modelleringsverktyg för planering och tillsyn. Användningsområden kan vara inom övergripande planering såsom studier av vattentillgång i ett område, planering av infrastruktur (bevattning, reservoarer) och vattenkvalitet, samt studier som faller inom ramen för EU:s ramdirektiv för vatten. Modellen beräknar flöden, nivåer, kvalitetsparametrar osv. i enskilda noder där resultat kan redovisas som tidsserier eller tabeller. Kopplingen till GIS medför en illustrativ resultatpresentation. MIKE BASIN har använts i projekt kring övergripande avrinningsområdesplanering, vattenkraft, vattenkvalitet m.m. runt om i världen. Hemsida: DHI Water & Environment: MIKE 3, MIKE 21 MIKE 21 och MIKE 3 är modellsystem för simulering av hydrodynamik, strömning, vattenkvalitet, sedimenttransport och vågor i öppna vatten, hav och kustområden. MIKE 21 är en två-dimensionell modell integrerad över djupet och MIKE 3 är en tredimensionell modell. MIKE 21 är tillämpbar vid studier av ett brett spektrum hydrauliska frågeställningar där strömningen kan antas vara homogen över djupet. MIKE 3 är användbar då de tredimensionella effekterna är av betydelse. Resultat från MIKE 21 och MIKE 3 kan bestå av tidsserier med beräknade flöden och nivåer i enskilda punkter eller för profiler genom modellområdet. Strömningsmönster på olika djup kan visas antingen statiskt eller för varje beräkningstidssteg som en animering. Även transport av föroreningar kan animeras. Andra exempel på resultat som kan hämtas från en MIKE 21/3-beräkning är våghöjder, transporttider för olika typer av material eller kemikalier, översvämningsytor och avskiljning av föroreningar. Hemsida: DHI Water & Environment: MIKE 11 MIKE 11 är ett modellsystem för simulering av hydrologi, hydraulik, vattenkvalitet och sedimenttransport i flodmynningar, floder, bevattningssystem och andra öppna vattendrag. Modellen är tillämpbar för en rad vattenresurs- och miljöfrågor relaterade till hydraulik i vattendrag och samspelet med naturmarksavrinning, regleringar, dammstrukturer, sedimenttransport, vattenkvalitet m.m. Tidsserier med beräknade flöden och nivåer i enskilda punkter eller för profiler längs vattendragen redovisas. Uppgifter om föroreningskoncentrationer och sedimentation/erosion kan också erhållas. Ett antal verktyg för resultatbearbetning och grafiska presentationer finns tillgängliga, bland andra en koppling till GIS-miljö för att skapa terrängkartor och översvämningskartor. Hemsida: DHI Water & Environment: MIKE SHE MIKE SHE är ett modellsystem för simulering av hydrologiska processer både ovan och i mark, men sätts kanske främst i samband med grundvattenfrågor. Huvuddelen av indata till modellen är av fysikalisk karaktär och ges fördelat över det studerade området. Mo- 11

13 dellen är tillämpbar på en rad vattenresurs- och miljöfrågor relaterade till yt- och grundvattensystem. Modellen kan användas för att beräkna effekterna av mänskliga aktiviteter, exempelvis vid föroreningsläckage från punktkällor som avfallsupplag och diffusa källor som jordbruk, förändringar i vattenuttagsförhållanden, landskap och markanvändning. Ur simuleringsresultaten kan resultat från varje komponent i beräkningen studeras, såsom evapotranspiration från växter, ytavrinning, vattenhalt i den omättade zonen och storleken på perkolationen till grundvattnet, grundvattentryck i olika lager och akvifärer och utbytet mellan grundvatten/ytvatten/ledningsnät. Hemsida: IVL Svenska Miljöinstitutet AB: Watshman Syftet med Watshman är att fungera som ett operativt verktyg för hantering av vattenkvalitetsfrågor i ytvatten i avrinningsområden. Kväve- och fosforförluster till vatten från jordbruksmark, enskilda avlopp och andra källor kan modelleras. Watshman består av ett datahanteringsverktyg (recipientdata och punktkällor), ett modelleringsverktyg, ett scenarieverktyg och ett presentationsverktyg. Watshman ska svara på frågorna: Hur ser belastningssituationen och tillståndet ut i vattendragen idag? Vad är orsaken till tillståndet/belastningen (källfördelning)? Vilken skillnad i belastning kommer att orsakas av olika typer av förändringar i avrinningsområdet? Förändringarna kan både vara positiva, d.v.s. av åtgärdskaraktär, men även negativa, som exempelvis urbanisering. Kontaktperson: Sam Ekstrand, IVL. KTH: Scenariobaserad analys av vattenkvalitet och kvantitet för Mälarens avrinningsområde Detta är ett planeringsverktyg baserat på långtidsscenarier. Metodens syfte är dels att visa hur mycket lagringskapacitet det finns idag (från 1940-talet fram till nu), och dels att göra framtidsprognoser med hjälp av olika scenarier. Metoden innehåller två delar, baserade på examensarbeten gjorda på KTH. Det ena examensarbetet utvecklar en vattenflödesmodell som uppskattar avrinning och grundvattenflöden, och är baserad på avrinningsområdets karaktär som t.ex. genomsnittlig nederbörd, temperatur, jordtyp, markanvändning och topografi. Det andra examensarbetet kvantifierar substansflöden i ett avrinningsområde för en 30-års period, inklusive förändringar i vattenkvalitet på grund av klimatologiska förändringar och befolkningsutveckling. Kontaktperson: Fredrik Hannerz, KTH. KTH: ECOFLOW ECOFLOW är ett verktyg för modellering av yt- och grundvatten, inkluderande föroreningstransport, inom avrinningsområden med fokus på grundvattnet. ECOFLOWmodellen är ett försök att åstadkomma en bättre beskrivning av relationen mellan yt- och grundvattenhydrologin i ett avrinningsområde, för att utgöra ett värdefullt stöd i samband med upprättandet av åtgärdsprogram. Utdata från modellen är avrinning, grundvattennivåer samt koncentrationer i olika horisonter i markzonen och i vattendragen. Kontaktperson: Roger Thunvik, KTH. KTH: RiskVariabelmetoden, RV RiskVariabelmetoden (RV-metoden) bygger på analys av naturgivna faktorer, tekniska faktorer och avståndsfaktorer, vilka statistiskt signifikant ökar eller minskar risken för salt grundvatten. Syftet med metoden är att kunna utföra riskanalyser av salt grundvatten i 12

14 GIS-miljö. Verktyget kan användas för översiktliga bedömningar av grundvattentillgång och grundvattenbeskaffenhet för användning i kommunal planering. Utöver en riskvärdeskarta ger metoden även en slutlig osäkerhetskarta. Riskkartorna är klassade i fem klasser för att underlätta den visuella tolkningen av resultatet. Den slutliga riskbedömningen görs genom analys av de sammanlagda riskvärdena och osäkerhetsvärdena. Kontaktperson: Bo Olofsson, KTH. KTH: Grundvattenbalansberäkning, GWBal GWBal är en metod för beräkning av grundvattentillgång i bristområden, t.ex. kustzonen, över en viss period. Metoden är speciellt anpassad för akviferer som är mindre och komplexa, som t.ex. berg, där den begränsade faktorn för uttag av grundvatten är magasineringskapacitet. Grundvattenbalansberäkningsmetoden kan användas för att beräkna den maximala belastningen på ett område eller för att ange maximal tillåten belastning från de sanitära anläggningarna för en viss grundvattentillgång. Metoden lämpar sig främst för detaljstudier av enskilda områden, t.ex. vid förtätningsdiskussioner, bland annat för lokal översiktsplanering och detaljplanering. Kontaktperson: Bo Olofsson, KTH. MARE: Beslutsstöd för kostnadseffektiva åtgärder mot eutrofiering av Östersjön Det åttaåriga ( ) MISTRA-finansierade forskningsprogrammet MARE riktar sig till beslutsfattare som arbetar med Östersjöns miljö. Systemet åskådliggör vad som skulle kunna vara en kostnadseffektiv fördelning av de åtgärder som krävs för att uppnå önskad miljökvalitet i Östersjön. Användaren kan genom att ändra olika förutsättningar i systemet skapa olika scenarier för möjliga åtgärder i olika delar av regionen. Syftet med forskningsprogrammet MARE är att utveckla ett användarvänligt beslutsstödssystem (Nest) för att kunna beräkna kostnadseffektiva åtgärder mot eutrofieringen av Östersjön. Målet är att beslutsfattare som arbetar med Östersjöns miljö skall kunna använda resultaten av de beräkningar som gjorts med Nest som underlag för beslut om åtgärder. Hemsida: RTK: Kartläggning av vattenvärden Regionplane- och trafikkontoret (RTK) låter utveckla en metod för definiering av vattenvärden. Metoden syftar till att stärka hänsynen till vatten, för bättre underbyggda av-vägningar mellan vattenintressen och andra samhällsintressen, genom utarbetande av bättre planeringsunderlag för kommuners och andra intressenters arbete med vattenfrågor i samhällsplaneringen. Planeringsunderlaget består av sociala, ekologiska och ekonomiska vattenvärden presenterade på kartskikt och kan användas vid framtagande av översiktsplaner, åtgärdsprogram eller liknande för mellankommunala avrinningsområden eller i den regionala planeringen. Kontaktpersoner: Teresa Kalisky, RTK, Ola Lindstrand, Ramböll och Cristina Frycklund, Sweco Viak. RTK, Kommunförbundet Stockholms län och Länsstyrelsen i Stockholms län: Hur väljer man vatten- och avloppslösningar där kommunalt VA saknas? I Stockholms län finns ett stort tryck på att omvandla fritidshus till permanentfastigheter och som en del i arbetet med VA-problematiken utarbetades åren ett förslag 13

15 till generell arbetsmetodik för val av miljöanpassade små avloppssystem. Arbetsmetodiken indelas i tre faser; inventering, utformning respektive utvärdering/jämförelse. I inventeringsfasen studeras alla förutsättningar såsom krav/policy, nuvarande och framtida bebyggelsetryck, nuvarande VA-förhållanden, framtida vattenbehov och naturgivna förutsättningar. Utifrån de klarlagda förutsättningarna utformas i fas 2 förslag till möjliga VA-system. Styrande för vilka VA-system som är möjliga är de naturgivna förutsättningarna. I den tredje fasen detaljstuderas, utvärderas och jämförs de möjliga VAsystemen med avseende på vattenkvalitet/smittskydd, teknisk robusthet, resurshushållning, miljöpåverkan, ekonomi, brukaraspekter och ansvar. Därefter kvarstår de lämpliga VA-systemen för just detta område. Arbetsmetodiken testades på Ekerö, i Vaxholm och i Nynäshamn. Kontaktpersoner: Tomas Andersson, RTK och Birgitta Olofsson, Tyréns. SEAREG Projektet ska utvärdera socioekonomiska och miljömässiga effekter av klimatförändringar i Östersjöområdet, med fokus på vattenståndshöjning och ändrade avrinningsmönster hos vattendrag. GIS används för att kartlägga de områden som kan komma att översvämmas vid klimatförändringar. SEAREG-projektet utvecklar en beslutstödsstruktur som kan användas för framtagande av åtgärder med fokus på vattenståndshöjning i hela Östersjöregionen. Bland de parter som arbetar med projektet kan nämnas SMHI och Geological Survey of Finland. Hemsida: SEI: WEAP WEAP är ett datorbaserat verktyg för stöd till integrerad planering och förvaltning av vattenresurser i avrinningsområden. WEAP bygger på grundläggande massbalansprinciper och kan användas på alla skalor - från små delavrinningsområden upp till komplexa flodsystem. Användaren bygger baserat på de aktuella behoven upp en modellrepresentation som beskriver vattensystemets tillflöden och uttag, överföringar, ekosystembehov, vattenanvändning, utsläpp från vattenreningsanläggningar samt andra kvalitetspåverkande aktiviteter. Resultaten från en WEAP-analys kan anpassas efter användarens behov och presenteras både i tabellform och grafiskt. Erfarenheterna visar att verktyget kan vara användbart för att förbättra kommunikationen mellan experter, myndighetspersoner, representanter för vattenanvändare och allmänhet för att gemensamt finna acceptabla lösningar på vattenproblem. Kontaktpersoner: Oskar Wallgren och Karl Hallding, SEI. SMHI: HBV-NP och TRK HBV-NP-modellen simulerar kväve- och fosfortransporter och transformationer i ett avrinningsområde. Målen är att beräkna transporter, fördröjning och identifiera närsaltskällor för att separera antropogena konsekvenser från naturliga och för att utvärdera klimatologiska och hanteringsscenarier. HBV-NP är baserad på den hydrologiska HBVmodellen, som successivt har utvecklats för kväve och fosfor. HBV-modellen är en avrinningsmodell som inkluderar numeriska beskrivningar av hydrologiska processer på avrinningsområdesnivå. Modellen används för flödesberäkningar och andra tillämpningar som vattenresursplanering och närsaltsberäkningar i de nordiska länderna. SMHI har även databasen TRK för redovisning av markanvändningens kväve- och fosforbelastning till ytvatten från såväl diffusa källor som punktkällor. TRK använder indata från olika modeller såsom HBV och HBV-NP. Hemsida: 14

16 SMHI: Kustzonsmodell Kustzonsmodellen är ett verktyg för simulering av växtnäringsämnen och planktonmängder i kustvatten, som inkluderar modeller för beräkning av tillrinning från landområden och deposition från atmosfären. Kustzonsmodellen undersöker förändringar under lång tid genom att man för ett antal med varandra förbundna kustvattenbassänger kan beräkna effekter på halter av kväve och fosfor, planktontillväxt, syrgasförhållanden och siktdjup. Tidsperioder på 20 till 30 år kan simuleras för ett stort antal kustvattenbassänger. Man kan med hjälp av kustzonssystemet beräkna effekter i kustvattnet till följd av förändrad tillförsel av kväve och fosfor via utsläpp, tillrinning från landområden, deposition från atmosfären eller förändrade halter i omgivande havsområden. Kustzonsmodellen finns uppsatt för Östergötlands respektive Bohusläns skärgårdar. För varje bassäng beräknas tillrinning, tillförsel av kväve och fosfor, tillstånd i bassängerna samt vattenutbyten och materialtransporter mellan bassängerna. Hemsida: SMHI: BIOLA BIOLA är en modell för simulering av en sjös omblandning, temperatur och vattenkvalitet. BIOLA simulerar sjön i en vertikal dimension, men flera sjöbassänger kan sammankopplas. Modellen kan användas för att simulera effekterna av ändrad närsaltsbelastning och andra vattenvårdande åtgärder samt dess effekter på sjöekosystem. Modellen drivs med data på närsaltstillförsel och observerat väder som bestämmer de fysiska förhållandena och omblandnings-/skiktningsförhållanden. Resultaten av modellen är tids-serier med koncentration av näringsämnen, plankton m.m. i sjön, antingen djupprofiler eller medelvärden för sjön. Kontaktperson: Dr. Charlotta Pers, SMHI, Norrköping SUCOZOMA: Beslutsstöd för utnyttjande av fiskresurser Det MISTRA-finansierade forskningsprogrammet SUCOZOMA, Sustainable Coastal Zone Management, ( ) är en bred satsning för att lösa viktiga problem i kustzonen. Forskare från olika ämnesområden ingår i ett samarbete för att belysa problem ur olika synvinklar och föreslå lösningar som är praktiskt genomförbara. Det kustnära havet är produktivt och har en stor biologisk mångfald, samtidigt påverkas det av en mängd mänskliga aktiviteter. I SUCOZOMA utvecklas kustfisket, prövas nya metoder för att stoppa övergödningen och undersöks möjligheterna att förnya beslutsfattandet i kustfrågor, baserat på en bättre kunskap om kustens politiska, sociala och ekonomiska förhållanden. Hemsida: Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU): The phosphorus index Bra hantering av fosfor i ett jordbrukssystem kan förbättra vår förmåga att minska vattenföroreningar. Därför har man utvecklat ett beslutsstödssystem som innehåller fosforindex, ett expertsystem som gör en diagnos och en föroreningsmodell baserad på diffusa källor. Modellen pekar ut områden där egenskaperna hög närsaltbelastning och hög transportpotential överlappar varandra. Därför använder modellen kvalitativa och kvantitativa verktyg. Exempel på sådana metoder är hydrologiska -, transport -, och föroreningsmodeller, GIS och expertsystem. Kontaktperson: Faruk Djodjic, Avdelningen för vattenvård, Institutionen för markvetenskap, SLU (numera på IVL). 15

17 SWECO VIAK: StormTac, modellering av dagvatten och ytvattenrecipienter Metaller och näringsämnen är exempel på föroreningar i dagvatten som kan leda till toxiska effekter och övergödning i vattenrecipienter. Kraftiga och intensiva dagvattenflöden kan orsaka översvämningar i urbana områden. StormTac är ett planerings- och dimensioneringsverktyg för att nå ett steg närmare en hållbar dagvattenhantering. Modellen beaktar både punktvisa och diffusa föroreningskällor, basflöde och atmosfärisk deposition. Modellen integrerar avrinningsområdets och avrinningens egenskaper med dagvattenanläggningar och recipientpåverkan. Modellresultaten presenteras i flödesschema, tabeller och diagram. De kan också länkas till andra databaser och GIS. Hemsida: Kontaktperson: Thomas Larm, Sweco Viak. URBAN WATER: Beslutsstöd för val av urbana avloppssystem MISTRA-programmet Urban Water ( ) syftar till att utveckla stöd för strategiska beslut av framtidens uthålliga system i Sverige. Dagens vatten- och avloppssystem i Sverige har ifrågasatts vad det gäller uthållighet. Nya system, som oftast inneburit lokala lösningar med innovativ teknik, har utvecklats och tagits i bruk i en liten skala som alternativ eller komplettering till centrala system. Det är nödvändigt att identifiera framtida möjligheter och begränsningar hos olika system. Det är också nödvändigt att utveckla riktlinjer för framtida system. Ska framtidens uthålliga vattenoch avloppssystem vara förbättrade versioner av dem som finns idag, eller måste det ske radikala förändringar? Urban Water ska leverera en verktygslåda för planerare av vatten och avlopp. Målgruppen är bl.a. stadsbyggnadskontor, VA-verk, miljökontor och bostadsbolag. Hemsida: VASTRA: Beslutsstöd för vattenvårdsarbete MISTRA-programmet VASTRA ( ) bedriver forskning kring strategier för vattenplanering och vattenförvaltning. Målet för VASTRA är att bidra till ökad kunskap och utveckling av användbara verktyg som väsentligt bidrar till att finna en effektiv och socialt accepterad lösning av problemen med övergödning på avrinningsområdesnivå. Problemen med övergödning av sjöar, vattendrag och kust/hav ska kunna lösas på ett effektivt och socialt accepterat sätt. Programmet består av tre delprogram, nämligen integration och syntes av kunskap för övergödningskontroll, val av styrmedel, organisationsformer och konfliktslösningsmekanismer för hållbar avrinningsområdesförvaltning och näringsflöden i olika landskapsdelar och i avrinningsområden. Hemsida: 16

18 Inledning, syfte och avgränsning En av inriktningarna i RUFS anger behovet av att stärka hänsynen till vattenaspekter i samhällsplaneringen och utarbetande av bättre planeringsunderlag för avvägning mellan vattenaspekter och exploateringsintressen. Bra planeringsunderlag som omfattar vattenfrågor kommer även att främja arbetet med att nå relevanta nationella miljökvalitetsmål samt målet god vattenkvalitet enligt EU:s vattendirektiv. Syftet med denna rapport är att ge en översyn över kartläggningsmetoder för kustvatten och stränder samt beslutsstödsmodeller för vattenvård. De målgrupper till vilka verktygen riktas ska känna till dem och kunna välja rätt verktyg för rätt situation, nå kostnadseffektiva önskvärda resultat och kunna lämna bra synpunkter på fortsatt förbättring av verktygen. Översynen presenterad i rapporten är indelad i fyra delar samt innehåller en utvärdering av några av beslutsstödsverktygen: 1) I kapitlet om övergripande metoder presenteras System Aqua, det pågående arbetet med framtagande av en handbok för vattendirektivets genomförande, Natura 2000, SGU:s arbete med miljömålet Grundvatten av god kvalitet och SIS/Stanli Utveckling av standard för geografisk informationshantering inom ytvattenområdet. 2) I nästa kapitel presenteras olika metoder för kartläggning av kustvatten och stränder. Ett flertal metoder för kartläggning av kustvatten och stränder och beslutsstöd för vattenvård finns eller håller på att tas fram. Inom Stockholms län har Norrtälje kommun, Värmdö kommun, Tyresåsamarbetet och Stockholms Universitet utvecklat olika metoder, med stöd ur Stockholms läns landstings miljöanslag. Denna översyn syftar delvis till att förvalta resultatet av de utdelade medlen ur miljöanslaget. 3) Därutöver utvecklas det en flora av dataprogram för beslutsstöd, scenarier eller verktygslådor, där markanvändningens påverkan på vatten kan modelleras. Målet för många av beslutsstöden är att de på sikt ska användas i kommunal planering. Dessa presenteras i kapitlet om beslutsstödssystem för vattenvård. 4) I rapporten görs även en kortfattad presentation av andra översyner som nyligen genomförts. 5) Sist i rapporten presenteras resultat av en enkätundersökning som utfördes vid konferensen Verktyg för kommunal vattenplanering 3-4 februari Under konferensen presenterade fem forskningsprogram (SUCOZOMA, VASTRA, Urban Water, MARE och MARBIPP) sina verktyg. Enkätundersökningen genomfördes för att studera vilken uppfattning deltagarna hade på de verktyg som presenterades och hur de såg på fortsatt vattenarbete i Sverige, i syfte att ge feedback till forskningsprogrammen och för att ge avnämarnas syn på några av de verktyg som presenteras i denna rapport. Översynens fokus var ursprungligen punkten 2 ovan, kompletterad av utvärderingen i punkt 5, medan övriga punkter har tillkommit efterhand och därmed inte har ett lika tydligt syfte eller avgränsning. I rapporten beskrivs den utvecklingsnivå som de redovisade metoderna/modellerna hade vid kartläggningstillfället Kartläggningen har inte omfattat metoder/modeller för VA-tekniska försörjningssystem såsom rörnätsmodeller, driftdatabaser etc. Det bör också observeras att flera av de metoder/modeller som kartlagts inte tar hänsyn till grundvattenaspekten. 17

19 Övergripande metoder System Aqua Ett centralt begrepp i System Aqua är biologisk mångfald vilket definieras som variationsrikedom bland levande organismer, deras samhällen och livsmiljöer samt variationen av de ekosystem och landskapselement där organismerna ingår. System Aqua är resultatet av ett uppdrag som Institutionen för miljöanalys vid Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU) fick av Naturvårdsverket. I första hand har System Aqua utarbetats för att bedöma en sjö eller en del av ett vattendrag tillsammans med sitt avrinningsområde, grundvatten hanteras inte. Den biologiska mångfalden karakteriseras av fem kriterier, nämligen strukturell mångformighet, naturlighet, raritet, artrikedom och representativitet. I detta skede av systemets utveckling har kriteriet representativitet ännu inte utarbetats. De olika kriterierna värderas genom en poängbedömning i en skala från 0 till 5, där 5 anger det ur biologisk och naturvärdessynpunkt mest värdefulla förhållandet. Värderingen 0 ges för en indikator som betecknar biologiskt ensidiga och/eller mycket allvarligt störda miljöer. Ett kriterievärde erhålles genom medelvärdesberäkning eller annat angivet viktningsförfarande av de bedömda indikatorerna. I System Aqua ingår tre separata moment: 1) identifiering och karakterisering, 2) värdering och 3) beskrivning av speciella förhållanden för avrinningsområden och objekt. Syftet med identifieringen är att klargöra belägenhet och avgränsning. Ett avrinningsområde eller objekt skall identifieras med lägeskoordinater enligt Rikets Nät, län, kommuntillhörighet, kartblad, naturgeografiska regioner i enlighet med Nordiska Ministerrådets klassificeringar m.m. Syftet med karakteriseringen är att skapa en samlad och enhetlig databas med beskrivande uppgifter om landets sjöar, vattendrag och avrinningsområden. Uppgifterna beskriver geografiska förhållanden och egenskaper som visar på landskapets/objektets variationsrikedom. För värdering av objekt har kriterierna naturlighet och raritet valts. De har både tydlig inriktning mot förhållanden som anses särskilt värdefulla ur bevarandesynpunkt. De både kriterierna definieras med indikatorer som poängbedöms i en skala mellan 0 och 5. Poängtalet/klass 5 för naturlighet anger den ur naturvärdessynpunkt mest gynnsamma situationen och poängtalet/klass 0 den mest störda. Karaktärer som inte är möjliga att poängsätta men som ändå kan påverka en slutlig bedömning behandlas i System Aqua som speciella förhållanden. Karaktärer som noterats under speciella förhållanden kan ibland vara av sådan vikt att andra värderingar får stå tillbaka. Trots låga värden för kriterierna naturlighet och raritet kan objektet ändå vara värt särskilt beaktande. Exempel på positiva förhållanden kan vara en särskilt rik fågelsjö eller ett för landet eller regionen särskilt attraktivt vattenfall. Artrikedom har fått en särställning i System Aqua eftersom både en karakterisering och värdering kan göras för artrikedomen hos makrofyter, bottenfauna och fisk i både vattendrags- och sjöobjekt samt hos växtplankton i sjöobjekt. Antalet förekommande arter värderas oavsett antalet funna individer. Organismgrupperna är valda utifrån att det finns ett underlag som omfattar hela riket och många naturgeografiska regioner. Dessa har 18

20 bearbetats statistiskt så att skalindelningar har kunnat utformas. I framtiden kan fler organismgrupper komma att värderas. För dessa saknas ännu enhetligt insamlat och datafört storregionalt material. Ett sådant exempel är häckande fågel. System Aqua har utarbetats som ett instrument för karakterisering och naturvärdering. I System Aqua kan avrinningsområden, sjöar och vattendrag värderas och jämföras på ett objektivt sätt och efter ett enhetligt mål (Naturvårdsverket, rapport 5157). På så sätt blir karakteriseringen och värderingen upprepningsbar och oberoende av vem som utför arbetet. I System Aqua ges möjligheten att betrakta objekt och avrinningsområden var för sig eller tillsammans. Den sist nämnda möjligheten ger den mest fullständiga bilden. Idémässigt hade man inspirerats av det brittiska systemet SERCON (Boon m.fl. 1994, 1997). Syftet med undersökningar enligt System Aqua är att dessa ska kunna användas: för att fastställa nationella och regionala områden med särskilt höga naturvärden för att ta fram regionalt typiska avrinningsområden och objekt för att bedöma behov av åtgärden och restaurering i ett enskilt objekt eller i ett helt vattensystem för att visa effekter av åtgärden som underlag vid planering av mark och vattenanvändning eller andra ingrepp för uppbyggnaden av en gemensam, enhetlig databas varifrån uppgifter kan sökas, och där vatten kan särskiljas och sorteras efter många olika principer För att kunna karakterisera och värdera ett vattendrag eller en sjö behövs inventeringar. För arbetet med System Aqua rekommenderas Biotopkarteringsmetoden för vattendrag som finns beskriven i Handbok för miljöövervakning. Metoden är standardiserad för att dokumentera objekten och graden av mänsklig påverkan av dessa. De uppgifter som samlas in inom ramen för System Aqua bidrar till att bygga upp en databas vars ingående dataelement kan användas på många olika sätt vid en redovisning. Värderade avrinningsområden och objekt kommer i många fall att jämföras med varandra i syfte att välja ut objekt för t.ex. restaurering eller exploatering. Det är då inte lämpligt att jämföra objekt eller avrinningsområden i olika regioner med alltför olika förutsättningar. Naturlighets- och raritetskriterierna har utkristalliserats som de huvudsakliga värderingsinstrumenten i System Aqua. Tilläggsuppgifter om artrikedom och speciella förhållanden för objekten kompletterar värderingen när en slutlig tolkning ska genomföras. Arbetet med att utveckla detta system för klassificering av naturvärden i sjöar och vattendrag har pågått sedan Efter tester av den ursprungliga versionen som gjordes vid Länsstyrelsen i Jönköping (projektledning), Skåne, Älvsborg och Västerbotten, ändringar (Abrahamsson 1997, Eriksson 1997, 1998, Kullberg 1997, Lagerkvist 1997) och vidareutveckling i flera steg är verktyget nu färdigt för att brukas i större skala. Förhoppningen är att System Aqua kommer att bli ett verktyg som förenklar arbetet på t.ex. länsstyrelser, kommuner och på de kommande vattendistrikten. Handbok för vatten En basbok om Ramdirektivet för vatten ger en översikt över EU:s ramdirektiv för vatten, kallat vattendirektivet, men ger få direkta anvisningar för vattenvårdsarbetet (Naturvårdsverket, rapport ). Basboken riktar sig till beslutsfattare, myndig- 19

21 hetspersoner, företagare, organisationer och studenter som på det ena eller andra sättet berörs av vattenvårdsarbetet (Naturvårdsverket, 2004). Naturvårdsverket, Sveriges Geologiska Undersökning (SGU) och Boverket utarbetar vägledningar för arbetet med vattendirektivet i Sverige, bl.a. en Handbok för vatten som riktar sig direkt till vattenmyndigheter, andra berörda myndigheter och aktörer, med arbetsriktlinjer för genomförandet av vattendirektivet. Handboken kommer även att ge vägledning för arbetet med de svenska nationella miljökvalitetsmålen och delmålen och redovisa arbetet med den nationella planen för integrerad vattenförvaltning och effektiv vattenhantering, i enlighet med Sveriges beslut vid Johannesburgmötet Naturvårdsverket utarbetar vägledningsmaterial för ytvatten, SGU för grundvatten och Boverket för frågor kopplade till fysisk planering. Handboken ska ge vägledning till hur vattenmyndigheterna ska kunna utarbeta bakgrundsbeskrivningar, fastställa preliminära miljömål, klassificera vilka vattenförekomster som ska betraktas som konstgjorda eller kraftigt modifierade, tillämpa undantagsbestämmelser när miljömålen ska fastställas samt göra ekonomiska analyser. Naturvårdsverket arbetar också med att anpassa bedömningsgrunderna för miljökvalitet (för sjöar och vattendrag respektive för kust och hav) till de delvis nya behoven med anledning av vattendirektivet (Vidarve, 2003). Ett tidigare stöd för kommunernas vattenplanering är vattenplaneringsboxen från 1996 omfattande rapporterna nr gemensamt framtagna av Naturvårdsverket och Boverket. Natura 2000 Natura 2000 kom till inom EU för att hejda utrotningen av djur och växter och för att förhindra att deras livsmiljöer förstörs. Den vanligaste anledningen till utarmningen är att arternas livsmiljö försvinner. Groddjur och fåglar behöver våtmarker och småvatten. Urvalet av områden till Natura 2000 har gjorts för att skydda värdefulla arter och livsmiljöer. Alla områden är kanske inte unika i sitt land, men de innehåller livsmiljöer som är värdefulla i ett europeiskt perspektiv. Unikt för Sverige är till exempel högmossar och olika slags ängs- och hagmarker. Natura 2000 innebär att alla EU-länder ska vidta åtgärder för att naturtyper och arter i nätverket ska ha så kallad gynnsam bevarandestatus, vilket innebär att de ska finnas kvar långsiktigt. I Sverige samordnar Naturvårdsverket arbetet med att skapa Natura 2000-nätverket (Naturvårdsverket, 2004). I Sverige finns Natura 2000-områden på en sammanlagd yta av mer än 6 miljoner hektar. Det motsvarar en yta nära 20 gånger så stor som Gotland. Länsstyrelserna är de myndigheter som gör den stora delen av arbetet. Skogsvårdsstyrelser och kommuner är andra viktiga aktörer. Många markägare, skogsbrukare, fågelskådare, fiskare, jägare, Vägverket och andra aktörer berörs av Natura 2000 och är viktiga parter i Natura 2000-arbetet. De viktigaste parterna är dock markägarna och brukarna. Cirka 60 procent av Sveriges Natura 2000-områden är redan idag skyddade som naturreservat, nationalpark etc. De skyddsformer vi har kommer att fortsätta att tillämpas, vilket förutom reservat och nationalpark omfattar t.ex. biotopskydd, fågel- och sälskyddsområden och strandskyddet (Naturvårdsverket, 2004). 20

22 SGU:s arbete med miljömålet Grundvatten av god kvalitet Grundvattenkartering Sveriges Geologiska Undersökning (SGU) är ansvarig myndighet för naturresursen grundvatten och för miljömålet Grundvatten av god kvalitet. Det underlag som SGU tar fram i samband med den hydrogeologiska karteringen ger ett underlag och stöd för beslut som berör grundvattentillgångar. SGU:s hydrogeologiska kartor är ett översiktligt planeringsverktyg som länsstyrelser och kommuner kan få tillgång till för att utveckla grundvattenbaserad vattenförsörjning och för att kunna ta hänsyn till grundvattnet i övrig samhällsplanering. Vanliga användningsområden för grundvatteninformationen är vid lokalisering av ny vattentäkt, skydd av vattentäkt samt upprättande av mark- och vattenplaner. Informationen kan också vara nyttig vid planering av infrastrukturprojekt, bebyggelse eller motsvarande för att upptäcka motstående intressen avseende bl.a. vattenförsörjning. Hydrogeologiska kartor finns att tillgå i lokal (1:50 000), regional (1: ), och nationell (1:1 miljon) skala. För lokal nivå i skala 1: finns kartor endast för vissa delar. Tyngdpunkten i karteringsarbetet ligger på mätningar med seismik och georadar samt borrningar i områden med ej kända grundvattenförhållanden. Seismik och georadar är båda metoder som gör det möjligt att med hjälp av ljudvågar respektive elektromagnetiska vågor tolka förhållandena på djupet. Dessutom görs ett omfattande fältarbete där vattennivån i brunnar, observationsrör och källor mäts. För källorna registreras även flödet. En bedömning av grundvattentillgångar har genomförts i Haninge, Nynäshamn, Norrtälje, Värmdö, Strängnäs och Västerås. SGU har utvecklade system för bedömning av grundvattentillgångar och har gjort analyser baserade på brunnsarkivet, geologisk information etc., till stor del i GIS. Uppdragsprojekt sårbarhetskarta SGU arbetar med att ta fram en underlagskarta för grundvattenskydd (sårbarhetskarta) som bygger på tillgänglig grundvatten- och jordartsinformation. Kartan med tillhörande databas är avsedd att användas som ett beslutsunderlag i kommunens övergripande planering av markanvändning med hänsyn till nyttjande och skydd av grundvattentillgångarna. Kartans färgsättning fungerar som ett enkelt signalsystem där röd färg visar områden med hög sårbarhet, grön låg och gul måttlig sårbarhet. I områden med hög sårbarhet kan infiltration och spridning av föroreningar ske snabbt och stora grundvattenmagasin skadas, t.ex. i en grusås. Områden med låg sårbarhet är sådana som saknar större grundvattentillgångar eller där spridningen av föroreningar till grundvattnet sker mycket långsamt, t.ex. där grundvattnet är skyddat av lera. Sårbarhetskartan visar också grundvattnets strömningsriktningar, grundvattendelare och viktiga brunnsanläggningar. Den visar även potentiella miljörisker som t.ex. bensinstationer, miljöfarliga industrier och avfallsanläggningar, samt inte minst väg- och järnvägsnätet. Av detta kan man i stora drag utläsa var skadliga föroreningsutsläpp kan tänkas ske och vilka konsekvenser som kan förväntas. Alla SGUs databaser kan användas i ett GIS-program. Leverans kan ske i önskat format till bl.a. MapInfo och ArcView. 21

23 Miljömålsprojektet Identifiering av geologiska formationer av nationell betydelse för vattenförsörjningen Inom det nationella miljömålsarbetet har SGU identifierat och klassat geologiska formationer för att få ett underlag som visar vilka områden som är av nationellt intresse för Sveriges nuvarande och framtida dricksvattenförsörjning. Formationerna består framförallt av rullstensåsar. SGU har för identifieringen översiktligt grupperat vattenförande jordlager med bedömd uttagsmängd större än 5 l/s utifrån de hydrogeologiska länskartorna. En sammanslagning av de vattenförande jordlagren till grupper av grundvattenområden, åsavsnitt med en längd av ca km, har resulterat i 722 grundvattenområden. Varje grundvattenområde består av en eller flera grundvattenförekomster med tillrinningsområde. Kriterierna som ligger till grund för klassning av formationerna är faktorer som påverkar värdet av grundvattnet i området såsom möjlig uttagsmängd, faktisk uttagsmängd, hur många som bor i området och förekomsten av alternativa grundvattenförekomster i närheten. En indelning i två huvudklasser har gjorts utifrån potentiella uttagsmöjligheter. I klass 1 finns alla grundvattenområden, 225 st, med en bedömd uttagsmöjlighet större än 25 l/s och i klass 2 de grundvattenområden, 497 st, med lägre uttagsmöjligheter. Grundvattenområdena har ytterligare grupperats utifrån om de har ett högt befolkningstryck, få andra grundvattenområden i närheten och om en kommunal vattentäkt finns inom grundvattenområdet. Underlaget har varit ute på remiss hos bland annat länsstyrelserna, som är några av de aktörer som kommer att arbeta vidare med skyddet av grundvatten och bland annat komplettera SGU:s översikt med mer detaljerad lokal och regional information, framför allt grundvattenkvalitet, riskobjekt och vattenbehov. Arbetet kommer att samordnas med den första beskrivningen av grundvattenförekomster inom ramen för genomförandet av EG:s ramdirektiv för vatten. SIS projektområde Stanli Utveckling av standard för Geografisk Information Ytvattensystem SIS har ett projektområde Stanli som arbetar med utveckling av standarder för geografisk informationshantering. Våren 2002 startade Stanli utveckling av en svensk standard för ytvattensystem. Standarden beräknas vara klar i januari Ungefär 9 procent av Sveriges landareal består av sjöar och vattendrag. Ytvattnet spelar stor roll för samhällets olika verksamheter och konflikter mellan olika verksamheter kan lätt uppstå. Dessutom är det inom miljöområdet önskvärt att kunna följa föroreningar i vattensystem, ta fram källfördelningar för olika ämnen, göra scenarioberäkningar för olika åtgärder och liknande. Andra ytvattenberoende områden är vattenresursplanering, vattenkraftplanering, dimensionering av dammar, trummor och broar, beräkning av översvämningsrisker mm. Kommande standard planeras omfatta; begrepp och terminologi för ytvatten, geometrisk beskrivning av ytvattensystem som sammanhängande nätverk från källan till havet med angiven flödesriktning och beskrivning av avrinningsområdet, även kustvatten ingår, 22

24 unika identiteter för vattenobjekt, två- och tredimensionell beskrivning av ytvattensystemet, beskrivning av konstgjorda vattenvägar och periodiskt förekommande vattenobjekt samt förändringshantering och historikhantering. Standarden kommer att vara världens första standard för ytvattensystem och få beteckningen SS Geografisk Information Ytvattensystem Begreppsmodell och applikationsschema. Grundvatten, vattenkvalitet och tekniska försörjningssystem omfattas inte av standarden. Stanli bevakar också det arbete som sker inom Europa. Inom EU pågår utarbetande av ett nytt EG-direktiv det s.k. Inspiredirektivet. Direktivet avser en gemensam infrastruktur för geografisk information. Miljödepartementet bereder ärendet för Sveriges räkning och Inspiredirektivet kan tidigast träda i kraft under 2006, därefter följer 18 månader för kompletteringar i nationell lagstiftning. 23

25 Kartläggningsmetoder för kustvatten och stränder Olika organisationer arbetar med att utveckla olika metoder för kartläggning av kustvatten och stränder. Det här kapitlet ger en översyn över några metoder för att kartlägga deras respektive tillämpningsområde, styrkor och svagheter. Varje metod beskrivs med hjälp av tio kriterier: Beskrivning och syfte med metoden Användningsområde Beskrivning av valda teckenförklaringar eller motsvarande parametrar till antal och innehåll. Nödvändiga indata och metod för datafångst Metod vid användning av modellen. Bedömning av arbetsinsats samt nödvändiga kvalifikationer och resurser Uppskattad kostnad för genomförande vid användning av metoden Utdata, slutprodukt. Hur ser resultatet ut? Vilken form? Var finns modellen och i vilken form? Vem ansvarar för utveckling? Kommer modellen att utvecklas? När finns det en färdig modell att använda? Vem/vilka kan använda modellen? Finns det en handbok eller användarmanual? Kostar det något att få modellen från upphovsmännen, och om ja, hur mycket? Styrkor och svagheter. Förslag till utveckling. 24

26 Länsstyrelsen i Jönköping: Jönköpingsmodellen för kartering av markanvändning Beskrivning och syfte med metoden Metoden är avsedd att vara ett snabbt sätt att kartera biotoper vid sjöstränder utan att för den skull bortse från de viktigaste detaljerna, som t.ex. bottensubstrat och vegetationssammansättning. Flera variabler kan väljas bort, och metoden kan om så önskas reduceras till en ren fjärranalysmetod vilket ytterligare ökar möjligheterna till att snabbt kartera långa strandsträckor. Att man i så fall tappar detaljer och möjligheterna till att mer noggrant följa många arters/substrats utbredning är givet. Uppföljning av exploatering kan dock troligen göras tillfredsställande med enbart fjärranalys. Metodiken har tagits fram av Länsstyrelsen i Jönköpings län och finansierats av Naturvårdsverket. Syftet med metodiken är att beskriva sjöstränders biotoper med inriktning på deras värde för biologisk mångfald, samt att kvantifiera de olika biotopernas förekomst och utbredning. Användningsområde Resultatet från kartering kan till exempel användas som underlag för naturvärdesbedömningar, bedömningar av påverkan och behov av åtgärder, fysisk planering och uppföljning av miljökvalitetsmål. Beskrivning av valda teckenförklaringar eller motsvarande parametrar till antal och innehåll. Nödvändiga indata och metod för datafångst Metoden är uppdelad på fyra protokoll: vattenstrandzonen, landstrandzonen, tillflöden och allmänt om sjön. Till vattenstrandzonen hör t.ex. täckningen av vattenvegetation och andelen sand på bottenytan. Bland variablerna finns ett par som knyter sjön till rätta undersökningsdata. I landstrandzonen bedöms bl.a. vilka marktyper som dominerar de närmaste 200 meterna från strandlinjen. I protokollet tillflöden noteras data om tillrinnande diken m.m. Flygbildstolkning och kartstudier är ett första sätt för datafångst. Flygbildstolkningens viktigaste funktion vid biotopkarteringen är att beskriva närmiljön och omgivningen (dvs. landstrandzonen) samt övervattens- och flytbladsvegetationen i sjöstrandzonen. Fältkartering är det andra sättet. I samband med fältkarteringen inhämtas vanligtvis den största mängden av data. De flesta variablerna bedöms direkt i fält men för en del variabler korrigeras informationen från flygbildstolkningen. Metod vid användning av modellen. Bedömning av arbetsinsats samt nödvändiga kvalifikationer och resurser Steg 1: Befintligt kartmaterial studeras och en fjärranalys genomförs. Ett flertal av de kriterier som berör landmiljöer och diken kan avgränsas med hjälp av (IR) flygbilder. Det ger en stor tidsvinst om så mycket som möjligt kan förberedas inomhus före fältarbetet. Steg 2: Stränderna karteras mer i detalj genom fältbesök. I karteringsprotokollen och på ekonomiska kartblad i skala 1: noteras uppgifter om vattenstrandbiotoper, landstrandbiotoper, diken och tillrinnande vattendrag. Steg 3: Insamlad data matas in och bearbetas i en databas i MS Access. I denna finns färdiga applikationer för beräkning och sammanställning av resultat. Det finns även en applikation för datauttag. 25

27 Steg 4: Om digitaliseringsmöjligheter finns är det lämpligt att skapa geografiska objekt av karteringsresultatet. Till de olika objekten kopplas attributdata som hämtas direkt från databasen Steg 5: Användbarheten är viktig och Access-databasen är uppbyggd så att den ska kunna utnyttjas av flera typer av användare. Förutom interna användare finns även externa (till exempel andra myndigheter och institutioner) och det finns idag möjlighet att göra informationen tillgänglig för dessa genom digitala nätverk. Nivån av metoden är lagd så att en god allmänbiolog med normala botanik- och faunistikkunskaper skall klara uppgifter. Eftersom metoden beskriver såväl vattenbiotoper som landbiotoper är det en fördel om inventeraren har relativt breda kunskaper. Ett av syftena med metodiken är att peka ut potentiellt värdefulla biotoper som kan förvänta hysa många och/eller hotade och sällsynta arter. För att avgöra naturvärdena i ett utpekat potentiellt värdefullt område måste det återbesökas, varvid just den kompetens som eftersöks anlitas, t.ex. en bottenfaunaspecialist eller en botaniker. Uppskattad kostnad för genomförande vid användning av metoden Uppskattningen avser kartering med fullständigt metodik och tämligen erfaren personal. Uppskattningen baserar sig på karteringar där längre sträckor undersökts. Om endast en enskild strandsträcka inventeras ökar tidsåtgången något. I beräkningen ingår en stor del restid. Vid korta resor ökar hastigheten. Förberedelse Mycket olika, ca 20 km per dag Flygbildstolkning km per dag Fältarbete 4 12 km per dag och arbetslag om 2 personer Renritning dataläggning 1 dag i fält ger ½ efterarbete (1/4 om dataläggning sker i fält) Digitalisering ca 13 km per dag Sammanställning är beroende på ambitionsnivå. Minst lika mycket som fältarbetet. Totalt ca 7 tim per km vattendrag Om kostnader sätts till 200 kr/tim innebär ovanstående beräkning att varje mil sjöstrand kostar ca kr. Materialkostnaden är liten, om inte fältdatorer ska användas. Det som tillkommer är främst rese och traktamentskostnader. Utdata, slutprodukt. Hur ser resultatet ut? Vilken form? Metoden har använts för att ta fram indata till System Aqua. Var finns modellen och i vilken form? Vem ansvarar för utveckling? Kommer modellen att utvecklas? När finns det en färdig modell att använda? Metoden är färdig att använda och finns i form av en rapport, nämligen Biotopkartering sjöstränder, Metodik för kartering av biotoper i och i anslutning till sjöstränder, en rapport från regional miljöövervakning i Jönköpings län. Metoden har testats på Höglandet och beskrivs i rapporten Inventering av 5 sjöar på Höglandet - enligt metodiken Biotopkartering sjöstränder Metoden har utvecklats av Conny Jacobsen och Yvonne Liliegren på Länsstyrelsen i Jönköping. Under 2004 görs ingen utveckling men tanken finns på att utveckla metoden. 26

28 Vem/vilka kan använda modellen? Finns det en handbok eller användarmanual? Det finns inte någon användarmanual förutom ovan nämnda rapport. Förutom interna användare på Jönköpings länsstyrelse finns även externa användare, t.ex. andra myndigheter och institutioner, som kan använda metoden och det finns idag också möjlighet att göra informationen tillgänglig för dessa genom digitala nätverk. Kostar det något att få modellen från upphovsmännen, och om ja, hur mycket? Det kostar ingenting att få modellen. Styrkor och svagheter. Förslag till utveckling. Styrkor är att metoden är mycket detaljerad och att det är en bra metod för inventering. Svagheter är att fältbesöken i normala fall tar lång tid, att undervattenvegetationen inte alltid syns med hjälp av flygbilder och att en genomgång av texterna i metoden är nödvändig, vilket framkom i samband med att databasen upprättades och inventeringen genomfördes. Vissa tillägg och förtydliganden bör göras utifrån erfarenheterna från databasarbetet och fältinventeringen. Metoden har bara använts för att ta fram indata till System Aqua. 27

29 Länsstyrelsen i Stockholm: Strandexploatering i Stockholms län Bakgrund, beskrivning och syfte med metoden Länsstyrelserna i Blekinge, Norrbottens, Stockholms och Västra Götalands län ansökte 1998 om medel för att testa metoderna i Bedömningsgrunder för miljökvalitet, kust och hav, fysisk störning av stränder (Naturvårdsverket.1999). Syftet var att hitta ett bra och tidseffektivt sätt att bedöma hur exploaterade/fysiskt störda kust- och ö-stränder är. Resultaten från metodtesterna i Stockholms skärgård presenterades i rapporten Fysisk störning av stränder - prov av bedömningsgrunder för miljökvalitet (U2000: 25). Erfarenheterna från länens arbeten pekade mot behovet att förenkla och anpassa föreslagna metoder. I rapporten Fysisk störning av stränder - metodstudier för övervakning av exploateringsgraden (rapport 2001:22) föreslås en omarbetad och delvis nyskapad metodik för att övervaka fysisk störning av stränder. Rapporten finansierades av Naturvårdsverket och togs fram i ett samarbete mellan länsstyrelserna i Blekinge, Norrbotten och Stockholms län. Den redovisar metodik för både översiktliga (nedan kallad Indikatormetoden) och detaljerade studier. Länsstyrelsen i Stockholms län karterade 2001 kust-, skärgårds- och Mälarstränder enligt Indikatormetoden från rapporten 2001:22. Metodiska problem uppstod emellertid när det insamlade materialet skulle analyseras. Detta ledde till att Länsstyrelsen i Stockholms län sökte och beviljades ytterligare medel från Naturvårdsverket för att lösa problemen. Detta ledde till rapporten Exploatering av stränder, metodstudie för övervakning av exploateringsgraden II (rapport 2003:18). Karteringen av kust-, skärgårds- och Mälarstränder i Stockholms län från 2001 analyserades 2003 enligt denna. Resultaten finns presenterade i rapporten Strandexploatering i Stockholms län - Mälaren och Östersjön (R2004:05). Indikatormetoden beskriver två indikatorer, Bryggindikatorn och Husindikatorn. Dessa visar inte bara exploateringar i sig själva utan indikerar även att potentiellt störande aktiviteter pågår i anslutning till dem. Det kan handla om erosion, oljespill, båt- och biltrafik, förändringar av naturmiljön i tomtområden etc. Metoden delar in resultatet i fem störningsklasser enligt Naturvårdverkets bedömningsgrunder. Dessa klasser kan presenteras i kartform på ett tydligt och överskådligt sätt. Det som skiljer metoderna i rapporterna 2001:22 och 2003:18 åt är framförallt analysen av insamlat material. Den äldre versionen (rapport 2001:22) använder så kallad vektorbaserad analys i GIS-programmet ArcView samt ett specialframtaget programtillägg som skapar strandbuffertar. Den senaste metodversionen använder en kombination av vektoroch rasterbaserad analys. Analyserna utförs även här i ArcView men med programtillägget SpatialAnalyst som gör det möjligt att göra rasteranalyser. Grunddata är dock densamma i båda versionerna: bryggor, byggnader, vägar, tätorter, hårdgjorda stränder, småbåtshamnar och hamnar. Användningsområde Miljöövervakning och exploateringsstudier av kust- och östränder samt större sjöars stränder, med regional och nationell upplösning. 28

30 Beskrivning av valda teckenförklaringar eller motsvarande parametrar till antal och innehåll. Nödvändiga indata och metod för datafångst. Metoden delar in stranden i fem olika klasser baserat på vilka exploateringar som finns i området. Eftersom det skulle ta för lång tid att kartlägga alla typer av ingrepp och exploateringar längs med stranden har några få fått fungera som indikatorer, Husindikatorn och Bryggindikatorn. I båda indikatorerna tas hänsyn till om strandzonen består av eller ligger nära tätortsområden. I Bryggindikatorn tas också hänsyn till om det finns hamnar vid stranden. Med hjälp av hur tätt husen eller bryggorna ligger har strandexploateringen delats in i fem klasser. Ju fler husen eller bryggorna är och ju tätare de ligger varandra desto högre exploateringsklass. Den del av stranden som redovisas sträcker sig från strandlinjen, där vatten möter land, och 100 meter upp på land. Källa till byggnader är Ekonomiska kartan/fastighetskartan. Bryggor finns däremot inte i digitala register och har karterats med hjälp av flygbilder och ortofoton. Källan för tätorter är Röda kartan och Fastighetskartan. Hårdgjord yta och hamnar karteras i flygbilder/ortofoton. Analyserna är gjorda med hjälp av GIS-verktyg (ArcView och Spatial Analyst). Metod vid användning av modellen. Bedömning av arbetsinsats, nödvändiga kvalifikationer och resurser. Den totala tiden för karteringar av de beskrivna exploateringarna är mycket svår att uppskatta eftersom den beror på tolkarens erfarenhet, möjligheter till fältkontroller, kustens och skärgårdens utseende, bildmaterial och tekniska hjälpmedel m.m. För en oerfaren tolkare och användare av GIS-program kan förberedelser och igångsättning ta cirka fyra veckor och tolkningen av bryggor cirka 2,5-3 mil i timmen. Det är viktigt att en tolkare inte tolkar mer än fyra timmar per dag eftersom arbetet är mycket koncentrationskrävande. Uppskattad kostnad för genomförande vid användning av metoden Kostnaden utgörs av arbetstiden samt eventuella inköp av GIS-programvaror och flygbilder. Kostnaden för flygbilder varierar mycket beroende på om de finns tillgängliga hos Metria eller måste nybeställa. Var finns modellen och i vilken form? Vem ansvarar för utveckling? Kommer modellen att utvecklas? När finns det en färdig modell att använda? Vem/vilka kan använda metoden? Finns det en handbok eller användarmanual? Metoden finns tillämpad i rapport Strandexploatering i Stockholms län - Mälaren och Östersjön (R2004:05). Metoden ska kunna genomföras med befintliga resurser på samtliga länsstyrelser som kan tänkas ha användning för den. Tjänstemän samt politiker kan använda resultaten. Utvecklingen av den föreslagna indikatormetoden beskrivs i rapport 2003:18 Exploatering av stränder, metodstudie för övervakning av exploateringsgraden II (Länsstyrelsen i Stockholms län, 2003). Två förslag till Naturvårdsverkets handbok för miljöövervakning har tagits fram. I den första, Förslag till Naturvårdsverkets Handbok - Handbok för tolkning och GIS-digitalisering av exploatering av stränder, beskrivs karteringsmetodiken för de objekt och företeelser som behövs för att genomföra exploateringsanalysen. I den andra, Förslag till Naturvårdsverkets Handbok - Handbok för GIS-analys av exploatering av stränder, finns noggranna beskrivningar av hur själva GIS-analysen av exploateringen kan utföras. 29

31 Utdata, slutprodukt. Hur ser resultatet ut? Vilken form? Figur 1. Bryggindikatorn i del av Stockholms län. 30

32 Figur 2. Byggnadsindikatorn i del av Stockholms län. Kostar det något att få metoden från upphovsmännen? Nej, metoden är fritt tillgänglig. Styrkor och svagheter, förslag till utveckling Länsstyrelsen rekommenderar att man anpassar val av metod efter egna förutsättningarna. Alla typer av exploateringar ingår inte i metoden. Det är också viktigt att tänka på att det digitala underlaget inte alltid är korrekt, tolkningen kan ha blivit fel eller påverkan består av andra exploateringar än de som tas hänsyn till i metoden. Klassningen i den föreslagna metoden bör ses som ett första steg som sannolikt behöver kvalitetsgranskas och justeras. I framtiden kommer det förhoppningsvis gå att knyta effekterna av exploateringarna närmare till klassindelningarna. Utveckling av en vägbaserad indikator är relevant. Även retroaktiva studier kunde ge en bild av hur exploateringsutvecklingen har sett ut över tiden. 31

33 Länsstyrelsen i Västmanland: Systematisk kartläggning av värdefulla vattenmiljöer Beskrivning och syfte med metoden Västmanlands länsstyrelse har tagit fram en arbetsmetod som ska kunna användas för insamlande av ny kunskap beträffande skyddsvärden i vatten och restaureringsbehov i vattendrag. Arbetssättet är anpassat till om kartläggningen avser vattendragsmiljöer eller sjöar, källor och småvatten. Här ingår såväl metoder för att samla och utvärdera befintlig information som ett systematiskt sätt för att samla in ny information i fält. I metoden ingår bl.a. en vandringshindersinventering. Protokoll för att dokumentera fem specifika biotoper har tagits fram och en metod för att utvärdera var de värdefulla vattendragsbiotoperna finns har utvecklats. För vattendrag utgår arbetsmetoden från naturvärdesbedömning av avrinningsområden enligt System Aqua och biotopkartering av vattendrag sker enligt Handboken för miljöövervakning. Syftet med projektet Värdefulla vattenmiljöer i Västmanland är att på ett systematiskt, effektiv och resurssnålt sätt dels kartlägga värdefulla vattenmiljöer, dels samla information om behovet av restaureringsåtgärder i vattendrag. Målet är ta fram underlag för att kunna uppnå delmål 1 och 2 i miljökvalitetsmålet Levande sjöar och vattendrag och få ett bra underlag för bedömning av restaureringsbehovet. Arbetssättet är så utformat att det ska ge det kunskapsunderlag som krävs för att med en lagom ambitionsnivå kunna uppnå det nationella miljökvalitetsmålet enligt ovan. Användningsområde Kartläggningen ska utgöra ett planeringsunderlag för bevarandearbetet för vattenmiljöer och för restaureringsåtgärder i vattendrag. Arbetssättet har anpassats till förutsättningar för kartläggning inom Västmanlands län. Beskrivning av valda teckenförklaringar eller motsvarande parametrar till antal och innehåll. Nödvändiga indata och metod för datafångst Kunskapsbehovet om naturvärden är störst för limniska vattenmiljöer varför dessa har fått en högre kartläggningsprioritet än de semiakvatiska. System Aqua används för att bedöma naturlighet i avrinningsområden för vattendragsbiotoper. För att kunna kartlägga och utvärdera övriga biotoper har arbetssättet anpassats till förhållandena i länet. Biotopmiljöerna Sjöar, källor och småvatten har indelats i fem delbiotoper. Dessa är: fisktomma sjöar, skogssjöar med kalkhaltig berggrund, åsgropssjöar, källor och utströmningsområden samt småvatten och temporära vatten. Vid den fortsatta kartläggningen av hela länet kan antalet sjöbiotoper behöva utökas. För sjöarna är det inte helt klart hur bedömning av påverkan eller kvaliteten hos de enskilda objekten ska hanteras men naturvärdesbedömning av sjöarna enligt System Aqua kan vara ett sätt att klargöra vilka sjöar som är värdefulla i länet. Digitalisering och avgränsning av avrinningsområden sker utifrån SMHI:s delavrinningsområden som delas in i mindre delar för att representera vattendragen. Avgränsningen görs framförallt med hjälp av höjdkurvor och topografiska kartan används som stöd vid digitaliseringen. För att samla befintlig information används även fastighetskartor, data om markanvändning, dammregister, vattenkemiska mätningar, sjödatabasen, berggrundskartor, SGU:s källregister mm. Före inventeringen av vandringshinder görs ett punktskikt i GIS med misstänkta hinder såsom väg, järnväg, sjöutlopp, damm och fornlämning (ofta 32

34 hyttområden). Fältbesök för biotopkartering och vandringshindersobservation genomförs. Egna protokoll för att dokumentera fem specifika biotoper har utarbetats. Metod vid användning av modellen. Bedömning av arbetsinsats samt nödvändiga kvalifikationer och resurser Av resursmässiga skäl har en viss prioritering skett av vilka värdefulla vattenmiljöer som ska kartläggas. Arbetssättet är något olika beroende på om det är vattendragsbiotoper eller sjöar, källor och småvatten som ska kartläggas. I huvudsak följs dock samma fyra arbetssteg: 1. Urval av möjliga objekt 2. Fältbesök 3. Datalagring 4. Utvärdering Figuren på nästa sida visar hur urvalet av objekt för fältbesök av vattendragsbiotoperna och vandringshindersinventeringen genomförs. Vid fältbesöken görs biotopkarteringen. Fokus ligger vid fältbesöket på strukturer och egenskaper hos biotopen. Samtidigt är det viktigt att insamla så mycket relevant artinformation som möjligt, eftersom det är genom ökad kunskap om arternas förekomst, som kunskapen ökar om vattenmiljöerna och därmed kan biotopens betydelse för den biologiska mångfalden bättre bedömas. Ökad kunskap behövs exempelvis avseende vad som är en bra signalart för respektive biotop. Vid fältbesöket sker biotopkarteringen av enskilda vattendrag enligt metoden i handboken för miljöövervakning och de protokoll som där finns. För biotopkartering av Mynningar och deltan, Sjöutlopp och Sammanflöden har egna protokoll framtagits då dessa inte ingår i dokumentationen av ett enskilt vattendrag. För datalagring används den Accessdatabas som Länsstyrelsen i Jönköpings län utvecklat. För utvärdering har Länsstyrelsen i Västmanlands län försökt utveckla en tydlig metod för att peka ut värdefulla vattendragsbiotoper med hjälp av biotopkarteringsdatabasen och indikatorer för naturlighet enligt System Aqua. Metoden innehåller tre moment; identifiering, avgränsning av objekt och kvalitetsbedömning. Vid kvalitetsbedömningen används följande åtta kravparametrar; vattenvegetation, skuggning, rensning/påverkan, närmiljö, översvämningsskydd, flödesdynamik, främmande arter, förändring av växt- och djursamhälle. Resultaten från System Aqua-bedömningen av avrinningsområdena kan användas för att framförallt identifiera två olika typer av restaureringsåtgärder d.v.s. åtgärder av vandringshinder och åtgärder för att begränsa näringsläckage. För sjöar, källor och småvatten sker kartläggningen inte vattensystemvis eftersom naturligheten i avrinningsområdet saknar betydelse för urvalet. Val av fisktomma sjöar sker bland annat utifrån Länsstyrelsens sjödatabas och länets kalkningsprogram. Berggrundskartor används för att välja ut skogssjöar med kalkhaltig berggrund. Åsgropssjöar väljs ut med hjälp av jordartskartor och Naturvårdsplanen. SGU:s källarkiv används som underlagsmaterial för val av källor och fastighetskartan utgör en grund för identifiering av småvatten. Fältbesöken genomförs för att kartlägga påverkan och kvaliteter hos den enskilda biotopen samt för att bedöma om ett objekt lever upp till de krav som ställs på biotopen. För närvarande sker datalagring för källor och utströmningsområden samt för 33

35 småvatten och temporära vatten i en separat Accessdatabas och inventeringen sker enligt särskilda protokoll. Arbetssättet för dessa biotoper är inte helt färdigutvecklat. Avgränsa avrinningsområden (ARO) System Aqua bedöma naturlighet i ARO NA 1. Fysiska ingrepp Dammar NA 2. Kemisk påverkan Alkalinitet och tot-p NA 3. Markanvändning Åker, hygge, bebyggelse Nationell nivå: ARO med hög eller mkt hög naturlighet NA1. Fysiska ingrepp Alla vandringshinder Vandringshinderinventering Regional nivå: ARO med hög eller mkt hög naturlighet Biotopkartering i vattendrag Figur 3. Flödesschema för urvalet av objekt för fältbesök av vattendragsbiotoper och vandringshinder. Här beskrivet arbete ska till stor del kunna göras av en biolog med bred kompetens. Vid exempelvis urval av objekt och naturvärdesbedömningar måste dock den breda allmänna kompetensen förstärkas med viss specifik kompetens. Uppskattad kostnad för genomförande vid användning av metoden Avgörande för den totala arbetsinsatsen och därmed kostnaden är objektets omfattning och vilket befintligt underlag som finns att tillgå. Utdata, slutprodukt. Hur ser resultatet ut? Vilken form? Underlagsmaterial för arbetet med delmål 1 och 2 i miljökvalitetsmålet Levande sjöar och vattendrag och som underlag för bedömning av restaureringsåtgärder. Materialet är också användbart för planering av åtgärder i Natura 2000 objekt. Protokoll och information finns lagrad i Accessdatabasen och geografiskt knuten information i GISsystem. 34

36 Var finns modellen och i vilken form? Vem ansvarar för utveckling? Kommer modellen att utvecklas? När finns det en färdig modell att använda? Arbetssättet är avsett att användas för fortsatt kartläggning inom Västmanlands län och finns hos Västmanlands länsstyrelse. Arbetssättet har utvecklats/testats och dokumenterats av Gunilla Alm vid Länsstyrelsen i Västmanlands län under arbetet med Köpingåns vattensystem. Arbetssättet kommer att vidareutvecklas vid det fortsatta arbetet med Svartåns, Hedströmmens och Örsundaåns vattensystem. Vem/vilka kan använda modellen? Finns det en handbok eller användarmanual? Tillvägagångssättet beskrivs i rapporten Värdefulla vattenmiljöer i Västmanlands län Arbetssätt för systematisk kartläggning av värdefulla vattenmiljöer (Rapport Nr 13, version 1). Kostar det något att få modellen från upphovsmännen, och om ja, hur mycket? Det kostar ingenting att få modellen. Styrkor och svagheter. Förslag till utveckling. Styrkor: Arbetssättet är färdigutvecklat beträffande vattendragsbiotoperna men mer utredning behövs för sjö- och strandnära biotoper. Metoden för biotopkartering (handboken för miljöövervakning) saknar instruktioner för hur resultaten ska utvärderas med avseende på naturvärden. I här beskrivet arbetssätt ingår en metod för att peka ut de värdefulla vattenmiljöerna i ett biotopkarterat vattendrag. Kartläggningen av värdefulla vattenmiljöer ger tillsammans med befintlig kunskap ett bra underlag för de regionala programmen för skydd och restaurering. Svagheter: Att kartlägga vattendragsbiotoper genom att prioritera fältinsatserna utifrån System Aquas bedömningar av naturlighet i avrinningsområdet ger begränsat med ny kunskap om naturvärden i vattendrag. Mer skräddarsydda kartläggningsmetoder för varje biotop skulle ge mer kunskap men kräva större arbetsinsatser. För de 14 rent limniska miljöerna som har högsta prioritet har ett helt färdigutvecklat arbetssätt tagits fram för kartläggning och dokumentation för alla miljöer utom för sjöbiotoperna. För de sex lägre prioriterade strandnära miljöerna behövs fortsatt utveckling av arbetssättet. Dessa biotoper kartläggs endast i de fall de slumpmässigt påträffas vid fältkarteringen av vattendrag. 35

37 Norrtälje kommun: Strandkartering med flygbildstolkning, en test av Länsstyrelsen i Stockholms metod Beskrivning och syfte med metoden Norrtälje kommuns metod bygger delvis på den metod som använts av Länsstyrelsen i Stockholm, Fysisk störning av stränder Metodstudier för övervakning av exploateringsgraden (Länsstyrelsen i Stockholms län Rapport 22). Norrtäljes metod har dock mer detaljerade parametrar definierade som t.ex. olika storlekar på bryggor. Den här metoden ger ett neutralt underlag för beslutsfattaren utan att göra bedömningar. Norrtälje kommuns metod baserar sig på tolkning av strandzonen i stereomodeller av digitala infraröda flygbilder fotograferade Totalt har km strandlinje tolkats i Norrtälje kommun. Resultaten föreligger som digitala GIS-skikt i kommunens GIS-system Map- Info och Solen. Ur flygbilderna har ett antal biotoper med generellt höga naturvärden och exploatering i form av bryggor tolkats. Norrtäljes metod är dock mer detaljerad vad gäller parametern bryggor, t.ex. delas bryggor in i olika klasser beroende på hur många båtplatser bryggan uppskattas ha. Uppgifter om värdefulla områden för häckande sjöfågel och muddringar samt deponeringar har samlats in och digitaliserats. Därefter har allt material bearbetats och analyserats. Syftet med metoden är att på en översiktlig nivå kartlägga naturvärden och exploatering i strandzonen för att få ett underlag till kommunens översiktliga planering samt till handläggning av olika typer av tillståndsgivning enligt plan- och bygglagen samt miljöbalken. Användningsområde Idag ges ytterst få dispenser på oexploaterade områden inom strandskydd i Norrtälje kommun. Dock förekommer dispensansökningar som är svåra att bedöma och i dessa fall kan materialet från den här inventeringen fungera som ett extra stöd vid bedömning av ärendet. Detta material skulle utgöra ett värdefullt komplement till diskussionerna kring stränderna om hur man utifrån olika intressen kan uppnå en långsiktig hållbar utveckling. Resultatet av metoden fungerar som kompletterande beslutsunderlag för tjänstemän, på t.ex. Ledningskontoret, Stadsarkitektkontoret och Miljö- och hälsoskyddsförvaltningen i ärenden rörande strandskyddsärenden och ansökan om deponering av muddermassor. Materialet fungerar även som planeringsunderlag till översiktsplaner (ÖP), fördjupade översiktsplaner (FÖP) och detaljplaner. Resultaten och materialet utgör vidare ett bra underlagsmaterial till att välja ut områden för fördjupade och detaljerade studier av strandzonen. Beskrivning av valda teckenförklaringar eller motsvarande parametrar till antal och innehåll. Nödvändiga indata och metod för datafångst. Inventeringen är inte heltäckande, utan endast ett urval av parametrar har tolkats. Utifrån projektets tidsram och med tanke på det stora geografiska område som skulle inventeras begränsades urvalet och indelningen av de studerade parametrarna. De parametrar som slutligen ingick i inventeringen bedömdes vara tillräckliga för att få fram ett kommuntäckande översiktligt material. För alla inventerade parametrar (naturvärden, bryggor, fågelområden och muddringar/deponeringar) finns det upprättade kodlistor med urvalskriterier. I rapporten återges endast kodlistorna för naturtyper och bryggor. Ur de digitala infraröda flygbilderna har ett antal biotoper som havsstrandäng, ädellövskog och hagmark som generellt kan anses ha höga naturvärden och exploatering i form av bryggor tolkats. 36

38 Till de digitala kartskikten hör tabeller där alla tolkade objekt (områden med höga naturvärden och bryggor) återfinns. I dessa s.k. attributtabeller har också annan för objektet intressant information skrivits in, som t.ex. noteringar från fältkontroller med mera. För att möjliggöra olika sorterings- och klassificeringsbehov har de olika objekten klassificerats i olika kategorier enligt kodlistor. Fyra typer huvudparametrar finns med i studien: 1. Naturvärden: Naturtyper har tolkats på bebyggda öar större än 1 ha med avseende på höga naturvärden. Bebyggda öar mindre än 1 ha bedömdes vara så pass påverkade av bebyggelse att deras värde ur naturvärdessynpunkt antogs vara lågt och dessa öar har följaktligen inte inventerats. Avgränsningen för ett område med höga naturvärden följer områdets naturliga avgränsning. Det vill säga att ett utpekat område delvis kan ligga inom de 100 m och delvis utanför de 100 m från strandlinjen som utgjorde studieområdet. Naturtyper som generellt kan sägas ha höga naturvärden är till exempel ädellövskog och hävdad havsstrandäng. Andra naturtyper, som t.ex. blandskog och barrskog behöver inte nödvändigtvis hysa höga naturvärden. Det vill säga att fler faktorer än att det är en blandskog avgör om den klassas som ett område med höga naturvärden, t.ex. ålder och struktur. 2. Värdefulla områden för häckande sjöfågel: I Norrtälje kommuns innerskärgård finns många värdefulla områden för häckfågelfaunan. I rapporten återges en kriterielista som ligger till grund för urvalet av områden värdefulla för häckande sjöfågel. För att ett område skulle pekas ut krävdes att minst ett av kriterierna uppfyllts. 3. Bryggor: Ur flygbilderna har brygga, större brygga, småbåtshamn och större hamn tolkats. Bryggor har inventerats på alla öar inom studieområdet oberoende av ö-storlek och närvaro eller frånvaro av bebyggelse. 4. Muddringar och deponeringar: Uppgifter om muddringar samt deponeringar har samlats in och digitaliserats utifrån de anmälningar som kommit in till kommunen under åren En anmälan om deponering av muddermassor innebär i praktiken en prövning av ärendet som följs av ett formellt beslut. Underlaget består av digitala flygbilder (stereomodeller av digitala infraröda flygbilder fotograferade den juli 1999), och digitalt kartmaterial. Följande material har använts som komplement till de digitala stereomodellerna vid tolkning av naturvärden och exploatering: Fastighetskartan (f.d. Ekonomiska kartan) Terrängkartan (f.d. Gröna kartan, f.d. Topografiska kartan) Digitala infraröda ortofoton Länsstyrelsens inventering av ängs- och hagmarker Skogsvårdsstyrelsens inventering av sumpskogar Skogsvårdsstyrelsens inventering av nyckelbiotoper och skogliga naturvärden Riksintressen för naturvård beslutade av Naturvårdsverket Naturreservat beslutade av Länsstyrelsen och Norrtälje kommun Regionala naturvårdsintressen utpekade av Länsstyrelsen Natura 2000-områden utpekade av Länsstyrelsen, beslutade av regeringen Uppgifter om naturvärden från Norrtälje kommuns egen Naturdatabas 37

39 Roslagens Ornitologiska Förenings inventering av häckande kustfåglar Muddringar Metod vid användning av modellen. Bedömning av arbetsinsats, nödvändiga kvalifikationer och resurser. Metoden baserar sig på tolkning av strandzonen i stereomodeller av digitala infraröda flygbilder. Ur flygbilderna har områden med höga naturvärden och exploatering i form av bryggor tolkats. Därefter har materialet bearbetats och analyserats. Arbetsinsatsen är beroende av ambitionsnivån och studieområdet. Projektet genomfördes under ett år av en heltidsanställd. Utöver tid för tolkning och digitalisering tillkom tid för föreberedelser i form av konverteringar mellan olika program och filformat både initialt och under arbetets gång. Till detta ska läggas tid för fältkontroller samt tid för transport ut i fält. Tidsåtgången vid tolkning och digitalisering av bryggor längs studieområdets km strandlinje har uppskattats till cirka 50 timmar i effektiv tid. De resulterade i en genomsnittlig tolkningshastighet på 40 km strandlinje/timme i effektiv tid. Totalt tolkades bryggor i studieområdet vilket skulle betyda att det i genomsnitt digitaliserades 163 bryggor/timme. Tidsåtgången vid tolkning och digitalisering av områden med höga naturvärden uppskattas till ungefär dubbelt så lång tid, vilket skulle resultera i en tolkningshastighet av 20 km strandlinje/timme eller totalt cirka 100 timmar i effektiv tid. Nödvändiga kvalifikationer är grundläggande kunskaper i flygbildstolkning samt GISprogram. Vissa ekologiska kunskaper är också nödvändiga. Investeringskostnader för att genomföra metoden beräknat grovt: Datorutrustning (bl.a. hårddisk, extra minne, grafikkort): SEK. Programvara, inkl. stereoglasögon: SEK. Inskanning och framställning av digitala ortofoton och digitala stereomodeller (exkl. inköpande av IR-flygbilderna): SEK. Årliga licenskostnader tillkommer. Uppskattad kostnad för genomförande vid användning av metoden Personalresurser beror på kvalifikationer och detaljnivån. Norrtäljes skärgårdsområde har tolkats under en period av 6 månader. Utdata, slutprodukt. Hur ser resultatet ut? Vilken form? Ur tolkningsprogrammet, Stereo Analyst 1.1, genereras shape-filer (shp). På grund av stora datamängder behövdes såväl indata till tolkningsprogrammet som utdata från programmet delas upp i geografiska delområden. Utdata fick sedan konverteras från shp-filformat till tab-filformat för att fungera i kommunens GIS-system MapInfo. I MapInfo lades sedan informationen från de olika geografiska delområdena ihop så att det finns ett GIS-skikt som innehåller t.ex. bryggor längs hela kommunens kust etc. Vid tolkningsarbetet användes olika koder som representerade de olika studerade parametrarna. Detta gjordes bland annat för att möjliggöra olika sorterings- och klassificeringsbehov vid bearbetningen av materialet i kommunens MapInfo. Varje GIS-skikt består av ett antal objekt och en attributtabell som är kopplad till objekten som innehåller mer information om objekten. Resultaten föreligger digitalt i form av olika GIS-skikt i kommunens GISprogram MapInfo och SOLEN. (SOLEN är ett användarvänligt program som ger användarna tillgång till produkter skapade med MapInfo-funktioner utan att behöva lära 38

40 sig de olika funktionerna). Det är i huvudsak via programmet SOLEN som resultaten från inventeringen kommer att bli tillgängliga för andra förvaltningar. Varje studerad parameter (naturvärden, värdefulla områden för häckande sjöfåglar, bryggor och muddringar) finns som GIS-skikt. Resultaten av varje parameter kan kombineras för att få en helhetsöversyn. Hallstavik Singö Figuren visar områden med höga naturvärden både i och utanför strandskydd i norra delen av studieområdet. Områden med höga naturvärden är markerade grönt (tolkade i flygbilder). O- bebyggda öar är färgade gult (enligt fastighetskartan november 2000) Väddö 0 5 kilometer 10 Figur 4: Områden med höga naturvärden i Norrtäljes skärgård. Var finns modellen och i vilken form? Vem ansvarar för utveckling? Kommer modellen att utvecklas? När finns det en färdig modell att använda? Norrtälje kommun anser arbetet vara mer som en metod som kan fungera som underlag till utredningar i t.ex. en annan kommun. Metoden beskrivs i rapporten Naturvård i Norrtälje kommun, Kustens strandområde - en kartläggning av naturvärden och exploatering (Pettersson 2003). Rapporten kommer att vara tillgänglig via kommunens hemsida. Författare av rapporten är Monica Pettersson och hon ansvarar för metoden tillsammans med kommunekologen Magnus Bergström. Det finns planer på att utveckla metoden genom att göra fördjupade och detaljerade studier i mindre delområden längs kommunens kust. Iden är att studera mindre områden mer detaljerat d.v.s. med fler parametrar involverade. Metoden är färdig att använda och det finns möjlighet att göra en djupare studie med högre detaljnivå. 39

41 Vem/vilka kan använda metoden? Finns det en handbok eller användarmanual? Möjliga användare är kommuner och länsstyrelser, och generellt alla som vill få en snabb översikt över strandlinjer och stränder. Utifrån syftet med inventeringen kan man behöva ändra de studerade parametrarna till antal, innehåll m.m. Någon användarmanual utöver ovan nämnda rapport finns inte. Kostar det något att få metoden från upphovsmännen? Metoden är fritt tillgänglig. Styrkor och svagheter, förslag till utveckling Styrkor: Resultat framtagna av metoden får ett underlag till kommunens översiktliga planering samt till handläggning av olika typer av tillståndsgivning enligt plan- och bygglagen samt miljöbalken. Metoden ger en snabb överblick över kommunens kustlinjer och stränder. Man kan lätt jämföra de fyra huvudparametrarna och selektera mindre delar vilka definieras som möjligen känsliga områden utifrån helhetsöversynen. (Det är en snabb metod för att få fram en översiktlig bild av ett större område, den översiktliga bilden är sedan ett bra underlag för att välja ut områden för fördjupade studier). Helt ny geografisk information tas fram med hjälp av metoden. Mycket rådata om strandoch kustlinjer identifieras genom metoden som kan vara viktig för att göra en bedömning. Svagheter: För att få en mer heltäckande bild av vilka värden våra strandområden har är det nödvändigt att genomföra en inventering av strändernas tillgänglighet, betydelse och lämplighet för det rörliga friluftslivet. Idag är kunskaperna bristfälliga om hur störningar som till exempel muddringar, större bryggor och småbåtshamnar påverkar dessa ekosystem. För att utreda och besluta om var strandskydd ska finnas behöver det göras fördjupade inventeringar i form av detaljerade fältinventeringar av berörda områden. Det krävs en relativt stor initial ekonomisk investering som inskanning av IR-bilder och framtagande av digitala stereomodeller. Till detta kan komma ett eventuellt inköp av IRbilder. Det krävs en stor investering för att köpa och behandla flygbilder och för att ta fram stereomodeller. Dessutom krävs en stor kapacitet av datorvara. Metoden ger inga resultat om vattenytan och vattenvegetationer. En utveckling av materialet är att det kontinuerligt kan kompletteras och uppdateras när nya uppgifter om naturvärden, fågelområden mm inkommer. För att få en mer heltäckande bild av vilka värden våra strandområden har skulle det vara nödvändigt att genomföra en inventering av strändernas tillgänglighet, betydelse och lämplighet för det rörliga friluftslivet. Detta material skulle utgöra ett värdefullt komplement till diskussionerna kring stränderna om hur man utifrån olika intressen kan uppnå en långsiktigt hållbar utveckling. Dokumentation och inventering av kommunens grunda vattenområden med avseende på flora, fauna och status skulle vidare stärka kunskapen om våra skyddsvärda havsvikar. Idag är kunskaperna bristfälliga om hur störningar som till exempel muddringar, större bryggor och småbåtshamnar påverkar dessa ekosystem Det vore också intressant att välja ut mindre områden längs kusten för att där göra detaljerade och fördjupade studier. Sådana planer finns och en sådan studie skulle 40

42 resultera i en utveckling av studerade parametrar med avseende på bland annat antal och detaljeringsgrad. Det material som idag finns kan också analyseras i MapInfo mer än vad som hittills gjorts. T.ex. skulle områden för häckande sjöfågel kunna jämföras med tolkade naturvärden, obebyggda öar och förekomst av bryggor. Var har vi överlapp i värdefulla områden? Kan man se något samband mellan utpekade fågelområden och frånvaro respektive närvaro av bryggor, etc. Hur ser förekomsten av muddringar och deponier ut jämfört med förekomsten av utpekade fågelområden och områden med höga naturvärden? 41

43 Värmdö kommun: Strandkartering med flygbildstolkning, en komplettering av Norrtäljes metod Beskrivning och syfte med metoden Värmdö är en stor skärgårdskommun i ett mycket expansivt skede och är den snabbast växande kommunen i landet. Värmdö är den kommun som enligt Naturvårdsverkets statistik lämnar flest dispenser från strandskyddsbestämmelserna. Med hänsyn till Värmdös speciella förhållanden vad gäller stränder krävs det för all planering i kommunen ett aktuellt och heltäckande planeringsunderlag som tydligt visar förhållandena utmed ett specifikt strandavsnitt. Därför har Värmdö kommun tagit initiativet till en metodutveckling för inventering av strandzonen samt framtagande av riktlinjer för framtida hantering och bedömning av stränder och strandskydd. Fokuseringen på kustfrågor i Värmdö började i och med ett arbete som beskrivs i rapporten "Bedömning av skyddade grunda havsvikars naturvärden" (Länsstyrelsen i Stockholms län. 2005:03). Det arbetet bidrog till metodutvecklingen för strandskyddskartering, fortsatta studier och kommunens arbete med en kustplan. Idén med metodutvecklingsprojektet var från början att utveckla Norrtäljemodellen, men efter inledande diskussioner ansåg projektgruppen det bättre att utveckla en egen modell för att uppnå projektets syfte och målsättning. Värmdö kommuns modell kompletterar Norrtäljemodellen (Hagström, 2004). Metoden baseras på stereotolkning av infraröda (IR) flygbilder, antingen i digitalt format eller som IR dia. Resultatet digitaliseras direkt in i MapInfo och är tillgängligt för kommunens handläggare och planerare. Lantmäteriet äger infraröda flygbilder från 1999 för hela länet. Ett första steg i metoden innebär framtagande av en vegetationskarta över hela strandskyddsområdets yta. Vegetationskarteringen är en inventeringsmetod och klassificeringssystem som är ett bra underlag för olika biotopers förekomst inom strandskyddsområdet. Klassificeringen omfattar totalt 25 olika naturtyper/klasser. Ingen värdering av de olika naturtyperna förs, men kartmaterialet fungerar som neutral grundinformation. Ett andra steg i metoden tar fram områdestyper. För att man lättare ska kunna identifiera hur ett område ser ut, dess karaktär och sätta in en enskild fastighet i ett större sammanhang kan man analysera strandskyddsområdets karaktär längs kuststräckan i 6-7 olika områdestyper. Här finns ingen värdering mellan de olika områdestyperna, utan de ses som ett underlagsmaterial. Ett tredje steg innehåller rekommendationer om riktlinjer och policies för hur olika strandskyddsärenden ska hanteras. Det tredje steget resulterar i ett dokument som är riktat mot strandskyddsdispenser. Projektets målsättning är att ta fram en metod som ger underlagsmaterial och riktlinjer så att strandskyddets syften säkerställs på lång sikt. Projektets syfte är enligt Hagström (2004) dels att ta fram en metod för inventering och riktlinjer som ger kommuner ett underlag för framtida planering av strandzoner, och dels att ta fram en metod som underlättar och förbättrar hantering av strandskyddsdispenser så att strandskyddets syften säkerställs på lång sikt. 42

44 Användningsområde Metoden kan användas i kommunal planering av kustområden och i arbetet med strandskyddsdispenser. Metodutvecklingsarbetet i Värmdö kommun har lett fram till ett policydokument som underlag för bedömningar av strandskyddsdispenser. En strandskyddspolicy har antagits i maj 2005 av kommunfullmäktige i Värmdö. Inom kommunen är 45 procent av stränderna på de största öarna bebyggda och därutöver har ca 16 procent av kuststräckan bebyggelse inom 100 m från stranden. Att bedöma strandskyddsdispenser som berör obebyggda områden är i de flesta fall enkelt, då det oftast inte finns något särskilt skäl till dispens eller så är värdena för friluftsliv, växter och djur så höga att en etablering i området strider emot strandskyddets syfte. De flesta dispenser inom Värmdö kommun berör redan bebyggda strandfastigheter. Policyns syfte är att ge stöd för bedömning i dessa ärenden. Policyn utgår från de särskilda skäl som finns och gör en tolkning av dessa utifrån förarbeten till lagtexten (prop. 1997/989:45), Naturvårdsverkets allmänna råd (97:1) samt de specifika förhållanden som råder inom Värmdö kommun. Beskrivning av valda teckenförklaringar eller motsvarande parametrar till antal och innehåll. Nödvändiga indata och metod för datafångst Vegetationskartan samt kartan med områdestyper förklaras med hjälp av en legend och en teckenförklaring. Vegetationskartan klassificeras med hjälp av 26 olika naturtyper och klasser. En kuststräcka karaktäriseras med hjälp av 6 olika områdestyper plus planlagt område. Dessutom definieras varje typ av yta med hjälp av en exakt beskrivning. Metoden baseras på en tolkning av befintligt material, vilket medför att det inte finns nödvändiga indata. Underlaget för metoden är flygbilder, befintligt kartmaterial och befintliga GIS-filer. Metod vid användning av modellen. Bedömning av arbetsinsats, nödvändiga kvalifikationer och resurser Metoden vid användning av modellen består av tre steg, nämligen en vegetationskarta, en karta med områdestyper och ett policydokument. Arbetsinsatsen för metoden beror på karaktären av området. För ett småskuret område som Värmdös skärgård beräknas 0.5 kvadratkilometer per timme. För att kunna genomföra metoden ska man vara kunnig i flygbildstolkning och ekologi. Nödvändiga resurser är ett dataprogram för stereotolkning av flygbilder eller ett flygbildstolkningsinstrument. Själva flygbilderna och personalinsatserna är stora delar av kostnaderna. Beräknad arbetsinsats för Möja och Södermöja är två veckor effektiv arbetstid för flygbildstolkning, fältbesök (en dag) och färdigställande av vegetationskarta och karta med områdestyper. Strandskyddsområdet på de två öarna är 6,5 km 2 eller 650 hektar. Arbetsinsats och tidsåtgång påverkas av hur småskaliga naturtyperna är, ju fler ytor ett område innehåller desto längre tid. Även tolkarens vana och tolkningssäkerhet spelar roll. Uppskattad kostnad för genomförande vid användning av metoden Kostnaderna har varit 1650 kronor/flygbild inklusive ortofoto. Ett ortofoto täcker ett ekonomiskt kartblad (25 km 2 ). Det krävs ca 3 flygbilder/ekonomiskt kartblad. Kostnaderna beror på hur många ekonomiska kartblad som det tolkade området berör. Kostnader för programvara (OCAD 8 kartritarprogram) är ca kr. 43

45 Kostnad för tolkningsinstrument och datautrustning har varit 1000 kronor/månad (hyresavtal), vilket för oss varit otroligt billigt då kostnader för köp av samma instrument eller digital tolkningsprogram är minst kronor. Utdata, slutprodukt. Hur ser resultatet ut? Vilken form? Resultaten av modellen är två digitala kartor i GIS (vegetationskartan och kartan med områdestyper) och ett dokument med policyrekommendationer. Dessutom kan man lägga in information till varje yta om det skull förekomma ett speciellt förhållande som är framtaget ut flygbildstolkningen eller fältbesöket. I figur 5 presenteras en digital karta av modellresultatet för Djurö. Resultatet av modellen ger kommunen ett underlag för framtida planering av strandzonen på land och i vatten så att strandskyddets syften säkerställs på lång sikt. Var finns modellen och i vilken form? Vem ansvarar för utvecklingen? Kommer modellen att utvecklas vidare? När finns det en färdig modell att använda? Modellen utvecklas hos Värmdö kommun. Kommunekologen tar ansvaret för modellen efter att projektet avslutats. En översikt över modellen och manualen finns på Värmdö kommuns hemsida som pdffiler. En rapport över modellen kommer att innehålla exempel på kartutsnitt, men för att få underlaget till ett speciellt område krävs kontakt med kommunekologen. Modellen är färdigutvecklad för landområden. För vattenområden finns det en önskan att modellen vidareutvecklas. Vem/ vilka kan använda modellen? Finns det en handbok eller användarmanual? Kommunekologen kan använda själva modellen. Tjänstemän samt politiker och bygglovshandläggaren kan använda resultaten. En användarmanual kommer att vara tillgänglig på Värmdö kommuns hemsida. Kostar det något att få modellen från upphovsmännen? Modellen är fritt tillgänglig. 44

46 PM 5:2005 Verktyg för vattenplanering Översyn av metoder för kartläggning av kustvatten Figur 5: Kartläggning av Djurö enligt Värmdös metod. Styrkor och svagheter, förslag till utveckling En styrka är att man får information över hela strandskyddsområdet. Inga bedömningar eller värderingar finns med i metoden utan neutral information genereras som kan användas i olika analyser. Det gör att modellen fungerar som ett bra underlag till kommunal strandplanering. En svaghet är att modellen ger begränsad information om vattenområdet. 45

47 Tyresåsamarbetet och Länsstyrelsen i Stockholms län: Markanvändningsmodell längs Tyresån Beskrivning och syfte med metoden Under de senaste åren har olika metoder tagits fram med syftet att spegla markanvändning och störning längs stränder, både längs kusterna och utefter sjöar och vattendrag. Exempel på sådana metoder är Biotopkartering vattendrag och Biotopkartering sjöstränder som tagits fram av Länsstyrelsen i Jönköping (Meddelande 2000:20 och 2000:24), Biologisk mångfald och fysisk planering. Landskapsekologisk planering i stadsmiljö med hjälp av flygbildsbaserad fjärranalys metodstudie i Stockholm (Löfvenhaft, Ihse ), System Aqua (Naturvårdsverket. 2001) samt Fysisk störning av stränder (Länsstyrelsen i Stockholms län, rapport 2001:22). För att med begränsade resurser ändå få en regional kartering med rimlig upplösning fanns behov av en vidareutveckling av metoderna ovan då dessa för Tyresåsamarbetets syften antingen är alltför översiktliga eller alltför detaljerade och kostsamma att utföra. Här har dessa metoder använts som utgångspunkt för en ny metod. Syftet med detta arbete är att ta fram en god syntes av befintliga metoder för att med en rimlig upplösning kunna inventera fysisk exploatering samt utbredning av biotoper med ett minimum av resurskrävande fältinventeringar. Det är meningen att kartorna ska kunna utgöra underlag för bland annat fysisk planering och vattenvårdsåtgärder som syftar till att uppfylla miljömål. Användningsområde Metoden är mest användbar i ett regionalt perspektiv. Att med flygbilder som underlag avgränsa sträckor vid strandnära ytor kräver vissa generaliseringar. Den här metoden kan användas för att få ta fram underlag för översiktsplaner vid kommunal planering eller t.ex. för att på en länsstyrelse beskriva ett sjösystems stränder på en regional nivå. Metoden ger en övergripande bild på generell nivå som visar t.ex. hur exploaterade stränderna är eller för att söka fram känsliga biotoper. Metoden kan också användas som en del för att komma fram till beskrivningen av vattensystem enligt det nya vattendirektivet. Det är också ett sätt att styra och beskriva förändringar i strandmiljöns utveckling genom att jämföra flygbilder från t ex talet med nytagna bilder. Beskrivning av valda teckenförklaringar eller motsvarande parametrar till antal och innehåll. Nödvändiga indata och metod för datafångst. Metoden behandlar klasser för närmiljö och omgivning (27 stycken), klasser för vattenvegetation (8 stycken), klasser för vattendragets lopp (4 stycken) och en beskrivning av punktobjekt (14 stycken). Underlaget till metoden består av existerande digitalt material och flygbilder. Det befintliga digitala materialet tas fram från t.ex. fastighetskartan, röda kartan, gröna kartan, nyckelbiotoper i sumpskogar, ängs- och betesmarker och ängs- och hagmarker i Stockholms län. De infraröda flygbilderna som har använts är tagna 1999 på uppdrag av Länsstyrelsen med delfinansiering från Stockholms läns Landsting. 46

48 Metod vid användning av modellen. Bedömning av arbetsinsats, nödvändiga kvalifikationer och resurser. Här beskrivs kortfattat en metod för kartering av biotoper längs med stränder. Kartläggningen sker med hjälp av flygbildstolkning av IRF-flygbilder, ett geografiskt informationssystem (GIS) och annat befintligt material. En stor del av underlaget finns i form av digitala kartor från bland annat Lantmäteriverket. I denna rapport beskrivs en metod för kartering av strandnära ytor i ett avrinningsområde. Med hjälp av flygbildstolkning av infraröda flygbilder och befintliga digitala kartor minimeras fältbesöken till rena fältkontroller av flygbildstolkningen. Mycket av arbetet utförs med hjälp av GIS. Med strandnära ytor menas här landområden från vattenlinjen och 30 meter upp på land. Vid flygbildstolkningen avgränsas en strandnära yta var gång det dominerande markslaget förändras. Även uppgifter om ej dominerande markslag noteras för den bildade ytan. Punktobjekt som bryggor och vägövergångar läggs in i ett eget kartskikt. Ett flygbildstolkningsinstrument med god förstoring är nödvändigt. Exempelvis kan en WILD aviopret med förstoring upp till 15,5 gånger användas. Andra alternativ kan vara att stereotolka direkt mot datorns bildskärm med hjälp av specialutrustning och särskild programvara. Ett geografiskt informationssystem med goda lösningar för skärmdigitalisering behövs. Detta är ofta fallet med vektorbaserade GIS som exempelvis MapInfo och ArcView. Metoden förutsätter en viss grundkunskap i programvara för GIS-bearbetning, t.ex. ArcView. Baskunskaper i GIS underlättar också förståelsen för vad som görs i de olika stegen i arbetet. Man ska också vara kunnig i att tolka flygbilder och ha erfarenhet av att klassa biotoper, men avancerade ekologiska kunskaper är inte nödvändiga. Uppskattad kostnad för genomförande vid användning av metoden I kostnaderna ingår flygbilder, befintliga digitala bilder, GIS-programmet, mjukvara och tiden som går till fältbesök. Vilken tid en tolkare behöver är mycket individuellt. En som precis börjat tolka med en uppsättning klasser tar naturligtvis längre tid på sig jämfört med en tolkare som är van vid klassindelningen. Men även mellan vana tolkare skiljer sig hastigheten. Grovt sett bör en van tolkare hinna med minst 30 km närmiljö på en dag, inklusive pauser och bildbyten. Detta är endast en ungefärlig siffra och olika tolkare kommer att hamna både under och över denna längd. Har man inte tillgång till en bra arbetsställning vid tolkningen bör man inte sitta mer än maximalt en halv dag och flygbildstolka, alternativt tolka korta intervall under en hel dag. 47

49 Utdata, slutprodukt. Hur ser resultatet ut? Vilken form? Resultatet presenteras i form av digitala kartskikt och tabeller med data. Följande figur visar ytor med olika jordarter som faller innanför närmiljöer med Hygge/plantskog identifierade med hjälp av ArcView s Select by Theme-funktion. Figur 6: Ytor med olika jordarter som faller innanför närmiljöer med Hygge/plantskog i Tyreså. De 27 närmiljöklasserna kan slås ihop på olika sätt beroende på vad man vill använda materialet till. I följande exempel på presentation av markanvändningen längs sjösystemets stränder har den finare indelningen i t.ex. olika typer av våtmarker tagits bort. Berg i dagen/blockmark Barrskog Blandskog Lövskog Hygge Åkermark Halvöppen mark Hedmark/öppen gräsmark Myr/våtmark Bebyggelse/anlagda ytor utan vegetation Bebyggelse/anlagda ytor med vegetation Figur 7: Tårtdiagram som visar markanvändningen längs stränderna i hela Tyresåns sjösystem. 48

50 Var finns modellen och i vilken form? Vem ansvarar för utveckling? Kommer modellen att utvecklas? När finns det en färdig modell att använda? Modellen finns hos Länsstyrelsen i Stockholm och på Tyresåsamarbetet. Tryckta och digitala rapporter är tillgängliga och distribueras till kommunerna som deltar i Tyresåsamarbetet. Tyresåsamarbetet samt Länsstyrelsen i Stockholms län ansvarar för utvecklingen. Kontaktperson är Göran Andersson på Länsstyrelsen. En eventuell utveckling är att jämföra de nya flygbilderna (1999) med bilder tagna på t.ex talet (samma höjd och tidpunkt). Genom en jämförelse får man en bättre översyn över utvecklingen och kan skydda eventuellt högutvecklade områden. Vem/vilka kan använda modellen? Finns det en handbok eller användarmanual? Möjliga användare är kommuner och länsstyrelser, och alla som vill få en snabb översikt över strandlinjer och stränder. Bilaga 1 av rapporten Inventeringsmetodik för stränder tillämpad på Tyresåns sjösystem (Länsstyrelsen Stockholm, 2003) innehåller en handbok för kartering av strandmiljöer. Kostar det något att få modellen från upphovsmännen? Metoden är fritt tillgänglig. Styrkor och svagheter, förslag till utveckling Styrkor: Metoden ger en generell bild av ett vattensystem eller ett större område som kan vara ett underlag till utveckling eller studie som görs av kommuner eller länsstyrelsen. Metoden är billig och enkel att använda. Karaktäriseringen av vattendrag enligt vattendirektivet ska vara klart år För detta arbete fordras en enkel och generell metod. Svagheter: Metoden ger ingen detaljbedömning. Det är också svårt att göra en vattenvegetationsbedömning med metoden. Tidpunkten av tagningen av flygbilderna är avgörande. Eventuella skuggade områden är omöjliga att bedöma. Det är omöjligt att kartlägga vattendrag med metoden. Metodens upplösning är ganska låg. 49

51 Stockholms Universitet: GIS-modell för grunda skärgårdsvikar Verktyget som håller på att utvecklas på Stockholms Universitet syftar till att kartlägga effekterna av vågexponering och närsaltsavrinning på vegetationen. Det är mer ett modelleringsverktyg än ett kartläggningsverktyg. Metoden kombinerar datamodeller med GISverktyg. Beskrivning och syfte med metoden Syftet med projektet var att hitta en metod för att beskriva bottenvegetationens beskaffenhet i grunda skärgårdsvikar så att hänsyn kan tas till naturvärden förknippade med dessa vikar i samband med planeringen av kusten. Efter metodutveckling ska naturvärden i skärgårdsvikar kunna kartläggas i GIS-format enbart utifrån kartparametrar. Naturvärdena kartläggs med hjälp av kriterierna fosforkoncentrationen och vågexponering. Arbetet har i huvudsak bestått av två examensarbeten, som dels bygger på en omfattande inventering från SUCOZOMA-projektet, dels på tidigare GIS-studier vid Botaniska institutionen, Stockholms universitet. Här följer korta sammanfattningar av examensarbetena. Det första examensarbetet Using GIS to simulate and examine the effects of wave exposure on submerged macrophyte vegetation in shallow inlets in the Stockholm archipelago (Sundblad, 2004) försöker att kartlägga effekterna av vågexponering på vegetationen i ett antal vikar i Stockholms skärgård. Undersökningsområdet är beläget i Stockholms skärgård och omfattar 20 vikar, varav flertalet är belägna inom Värmdö kommun. Huvuddelen av arbetet har skett i GIS-miljö. Det andra examensarbetet Effects of phosphorous load by water run-off on submersed plant communities in shallow inlets in the Stockholm archipelago (Smaaland, 2004) syftar till att kartlägga effekter av närsaltsavrinning på vegetationen i vikarna. Vid eutrofiering kan ett växtsamhälle som karakteriseras av klart vatten och olika fleråriga alger övergå till ett samhälle som karakteriseras av fintrådiga annuella alger och stora mängder växtplankton. Det är vid ca µg P/l som det kan ske en förändring från ett samhälle till ett annat (Dahlgren & Kautsky. 2001). Projektet undersöker huruvida dessa förutsägelser gäller inom undersökningsområdet Värmdö kommun. Arbetet är gjort i GISmiljö med programmet ARCVIEW 3.2. Än så länge är det individuella studier utförda inom ramen för två examensarbeten. Stockholms Universitetet (Martin Isaeus) har beviljats fortsatt finansiering från Stockholms läns landstings miljöanslag för att knyta ihop de två delarna till en färdig metod (se kommande avsnitt om vidareutveckling av metoden). Användningsområde Metoden kan man tillämpa på grunda skärgårdsvikar på kommunal men även på länsnivå. Metodiken för vågexponering kan användas var som helst, men fosformodellen fungerar bäst vid grunda vikar. Beskrivning av valda teckenförklaringar eller motsvarande parametrar till antal och innehåll, nödvändiga indata och metod för datafångst För vågexponering: sjökartor och en bra bild över land och hav. 50

52 För fosformodellen: digitala gröna kartan och terrängkartan. Information om punktkällor, permanent- eller fritidshus och nedfall från luft. Metod vid användning av modellen. Bedömning av arbetsinsats, nödvändiga kvalifikationer och resurser Arbetsinsatsen och resurser är för den här metoden väldigt beroende på datorkapaciteten. Vid förutsättningen att modellen ska användas i olika förhållanden, måste man kalibrera metoden på nytt. I så fall är den uppskattade tiden cirka en vecka. Arbetsinsatsen för att använda fosformodellen är beroende på kvaliteten på indata. Vid förutsättningen att alla indata finns, tar arbetsinsatsen för en vik knappt en halv timme. För att använda modellen ska man ha en viss GIS-kunskap. Om man måste anpassa/kalibrera modellen måste man ha ekologiska kunskaper. Uppskattad kostnad för genomförande vid användning av metoden. Kommuner och länsstyrelser äger redan en stor del av kartmaterialet. Sjökartor måste man troligen köpa, dessa är dyra. Personresurser/arbetstider är den stora delen av kostnaderna. GIS-program måste finnas. Utdata, slutprodukt. Hur ser resultatet ut? Vilken form? Resultaten från det första examensarbetet visar en minskad täckningsgrad med ökad vågexponering. Följande figur visar diagrammen för arten P. Perfoliatus Typ: Referens Typ: Farled 6 5 Täck.grad Potamogeton perfoliatus Vågexponering Figur 8: Förhållandet mellan täckningsgraden och vågexponeringen i Stockholms skärgård. Resultatet av fosformodellen är årsmedelvärden för fosfor per avrinningsområde. Data kommer i form av en tabell. Användaren får själv göra en bedömning av fosforns påverkan på vegetation. Figur 9 visar att antalet arter minskar med ökande fosforkoncentrationer. 51

53 antartx P (ug/l) Figur 9: Förhållandet mellan antalet arter och fosforkoncentrationen i Stockholms skärgård. Var finns modellen och i vilken form? Vem ansvarar för utveckling? Kommer modellen att utvecklas? När finns det en färdig modell att använda? Modellen finns för närvarande på Botaniska Institutionen på Stockholms Universitet (Martin Isaeus, Göran Sundblad och John Smaaland). Martin Isaeus ansvarar för utvecklingen, och fortsätter forska på NIVA, Norsk Institutt for Vannforskning ( En färdig modell (utan den planerade vidareutvecklingen) förväntas år 2004 i form av en rapportserie på Naturvårdsverket. Kraven ökar nu på att kommunerna i sitt planeringsarbete även tar hänsyn till naturen under ytan. Eftersom naturen under ytan är svårare att överblicka och kartera gäller det att hitta metoder för att generalisera arters utbredningsmönster utifrån samband mellan omvärldsfaktorer (djup, vågexponering, vattnets fosforhalt etc.) och arternas krav/behov. Vidareutveckling Modellen ska utvecklas för att anpassa GIS-metoden för att predicera naturvärden i skärgårdsvikar uteslutande utifrån kartparametrar, med stöd av Landstingets miljöanslag. Metoden ska därmed bli allmänt tillgänglig och användbar utan att extra djupkarteringar måste genomföras. Det förväntade resultatet är en GIS-modell som med känd säkerhet kan förutsäga vegetationen i grunda skärgårdsvikar i regionen och som kan användas av kommuner eller andra intresserade som underlag vid kustplanering. Vidareutvecklingen förväntas vara färdig i april Vem/vilka kan använda modellen? Finns det en handbok eller användarmanual? Metoden kan användas av kommuner och Länsstyrelsen. Det finns ingen handbok eller användarmanual men rapportserien ska vara tydlig nog att fungera som handbok. 52

54 Kostar det något att få modellen från upphovsmännen, och om ja, hur mycket? Modellen är fritt tillgänglig i nuläget. Styrkor och svagheter, förslag till utveckling Styrkor: Metoden är billig och snabb. Metoden tar hänsyn till ovanliga kriterier som påverkan av vågexponering och närsaltavrinning på vegetationen. Svagheter: Metoden är årstidsoberoende. Man behöver kalibrera för att anpassa modellen på ett nytt område. Det krävs därför en specialist för att anpassa modellen. 53

55 Naturvårdsverket: Metodik för inventering av skyddszoner vid sjöar och vattendrag Beskrivning och syfte med metoden Denna metod är lämplig för inventering av skyddszoner i skogslandskap vid sjöar och vattendrag och ingår i LIFE-projektet Demonstration av metoder för monitoring av uthålligt skogsbruk. Syftet med metoden är att med hjälp av fjärranalys (flygbilder) utveckla en rationell och effektiv metod för inventering av skogliga skyddszoner mot sjöar och vattendrag. Användningsområde Arbetet har utgått från de kriterier och indikatorer för uthålligt skogsbruk som fastställs inom den paneuropeiska processen för att skydda Europas skogar. Det främsta kriteriet som varit styrande har varit kriterium 5, bevarandet av skogens skyddsfunktioner för mark och vatten. Skyddszonernas omfattning och beskaffenhet är viktiga indikatorer på hur kriterierna 4 och 5 uppfylls i ett långsiktigt och uthålligt skogsbruk. Tillämpbarheten avseende den här framtagna metodiken gäller dels Sverige, men även övriga länder runt Östersjön, dels flertalet övriga EU-länder. Beskrivning av valda teckenförklaringar eller motsvarande parametrar till antal och innehåll. Nödvändiga indata och metod för datafångst. Valda teckenförklaringar: För att man skulle få en uppfattning om huruvida skogsbruket ändrat inriktning vad gäller skötseln av skog vid sjöar och vattendrag över tiden, indelas skogsbestånden med en medelhöjd under 12 meter i tre klasser: o Kalmark och plantskog upp till 1,3 m höjd o Plant- och ungskog med en höjd på 1,3-9 m o Ungskog med en höjd på 9-12m I avsikt att beskriva omfattningen av skyddszonerna, registreras strandlinjens längd i meter för varje klass. Dessutom anges zonbredden, som klassas på följande sätt: o Ingen skyddszon ( < 1 m) o Zonbredd 1 5 m o 5,1 10 m o 10,1 15 m o 15,1 20 m o 20,1 30 m o 30,1 40 m o 40,1 50 m På det sättet skapas åtta skyddszonsklasser (zonbredder) på landsidan av strandlinjerna i ArcInfo. Metoden använder flygbilder som utgjordes av normalhöjdsbilder i form av stereomonterade svartvita diabilder med stödpunkter för anpassning i stereoinstrumentet. Även mätning av trädhöjder kan göras med hjälp av flygbilder. Digitala data för strandlinjer erhålls från Lantmäteriverket. 54

56 I pilotprojektet användes även data inköpt från LMV (Vällens och Kolarmoraåns stränder). Metod vid användning av modellen. Bedömning av arbetsinsats, nödvändiga kvalifikationer och resurser Ett strandområde inventeras utifrån en zonbredd på landsidan av 50 m från strandlinjen. Här registreras om det finns några skyddszoner, d.v.s. skog med en medelhöjd på 12 m eller mer, eller om sådana zoner saknas. Om det finns skyddszoner på skogsmark och skogbärande impediment registreras zonbredden i åtta olika klasser. Klassningen och mätningen utförs med hjälp av stereomonterade svartvita flygbilder (normalhöjdsbilder) i en analytisk stereoplotter. Skyddszonsklassarna skapas i ArcInfo. Metoden innebär att tidsåtgången för ren produktion är cirka 22 minuter per km strandlinjelängd. Om utvecklingsarbetet och bearbetningstiden i ArcInfo inkluderas är tidsåtgången cirka 54 min/km. Uppskattad kostnad för genomförande vid användning av metoden. En kostnadsram om SEK var angiven för hela pilotstudien och sammanlagt har en 70 kilometer lång strandlinje inventerats. Utdata, slutprodukt. Hur ser resultatet ut? Vilken form? Resultaten av bearbetningen samlas i en digital kartdatabas. Från denna kan utplottning av kartor göras. Statistik tas fram i ArcInfo och överförs till ett specificerat tabellformat. Var finns modellen, i vilken form. Vem ansvarar för utveckling? Kommer modellen att utvecklas? När finns det en färdig modell att använda? Metoden är färdig att använda och finns i form av en rapport, nämligen Metodik för inventering av skyddszoner vid sjöar och vattendrag (Naturvårdsverket Rapport 5238). Tommy Löfgren och Stig Ohlsson har utvecklat metoden och finns på Naturvårdsverket i Stockholm. Vem vilka kan använda modellen? Finns det en handbok eller användarmanual? Det finns inte någon användarmanual förutom ovan nämnda rapport. Kostar det något att få modellen från upphovsmännen och om ja, hur mycket? Det kostar ingenting att få modellen. Styrkor och svagheter. Förslag till utveckling Styrkor: Metodiken kan utnyttjas vid både totalinventering och stickprovsinventeringar i skogslandskapet. Den kan med vissa modifieringar även användas för att beskriva skyddszoner mot skogliga impediment och öppen jordbruksmark liksom bebyggelse. Svagheter: Genom inventering och mätning via flygbilder kan man få information om skogens tillstånd vid tidpunkten för fotograferingen. Däremot går det inte att avgöra om skogsägaren har haft avsikt att spara en skyddszon för längre eller kortare tid. Det är också svårt att bedöma om ett bestånd har avverkats i sin helhet, eller om avverkningen bara har omfattat delar av beståndet. För att registrera andra naturvärden som artförekomst m.m. är kompletterande fältinventeringar nödvändiga. 55

57 Metoden kan utvecklas för att beskriva olika indikatorer med inriktning mot kriteriet bevarade av den biologiska mångfalden (kriterium 4 i den paneuropeiska processen för att skydda Europas skogar). Tidigare erfarenheter En pilotstudie har gjorts inom Vällens demonstrationsområde i Uppsala län och har omfattat sjön Vällen samt fyra vattendrag i området. 56

58 Beslutsstöd för vattenvård DHI: Vattenplanering för avrinningsområden och studier av vattendrag, hav, kustvatten, stränder, grundvatten, dagvatten, våtmarker DHI Water & Environment AB har lämnat uppgifter om följande verktyg: Övergripande vattenplanering för avrinningsområden (MIKE BASIN) Studier av strömning och vattenkvalitet i hav, kustvatten och stränder (MIKE 3, MIKE 21) Studier av översvämningar och vattenkvalitet i vattendrag (MIKE 11) Studier av hydrologi och grundvatten (MIKE SHE) Studier av dagvattendammar och våtmarker (MIKE 21) Fler modeller är under utveckling. Modellverktyget MIKE BASIN Beskrivning av metod och syfte MIKE BASIN är ett modellsystem för övergripande integrerad vattenresursmodellering. Modellen integrerar GIS med vattenresursmodellering och bildar ett verktyg för utredningar kring vattentillgångar, reservoarers funktioner och vattenkvalitet. Syftet är att skapa ett enkelt modelleringsverktyg för planering och tillsyn. I en hydrologisk modell bygger MIKE BASIN upp ett avrinningsområde baserat på topografi och vattendrag. Punkter där biflöden sammanstrålar/förgrenas, reservoarer och vattenanvändning beskrivs med noder i modellen. Figur 10. Exempel på resultat från MIKE BASIN. Modellen byggs upp helt i GIS-miljö och fungerar tekniskt sett som en massbalansmodell med tillägget att flöden i vattendrag beräknas. Grundvattenkomponenterna beräknas enligt linjär reservoarteorin. Vattenkvalitetsberäkningar förutsätter att transport sker advektivt, dock kan olika former av nedbrytning och processer inkluderas. De ämnen som 57

59 inkluderas i vattenkvalitetsprocesserna är DO, BOD, NO3, NH4, PO4, kolibakterier. Möjlighet finns även för användaren att själv definiera ämnen såsom tungmetaller etc. Grundutförandet av modellen inkluderar Avrinningsområdesbestämning, Grundvatten/ytvatten/vattendrag Vattentransport i vattendrag och floder Vattenuttag och bevattning Reservoarer och funktioner kopplade till dessa Vattenkraftanläggningar Reglering av uttag, reservoarer etc. Ett antal tilläggsmoduler finns tillgängliga. Dessa innefattar avrinning från naturmark, vattenkvalitetsprocesser och föroreningsbelastning (punktkällor och diffusa källor). Användningsområden Typiska användningsområden kan vara inom övergripande planering såsom studier av vattentillgång i ett område, planering av infrastruktur (bevattning, reservoarer m.m.) och vattenkvalitet, samt studier som faller inom ramen för EU:s ramdirektiv för vatten. Modellen är användbar för alltifrån studier i mycket stor skala på nationell nivå till liten skala såsom dagvattensystemet för en tätort. Nödvändig information Behovet av indata speglas i valet av detaljeringsgrad och syftet med projektet. En uppsättning data för en övergripande studie utan föroreningstransport eller vattenkvalitet kan se ut enligt följande: Utsträckning och geometri på vattendrag i horisontalplanet Topografi, data kring delavrinningsområden (storlek, avrinning om den ej beräknas i modellen o.s.v.) Placering och storlek på tillflöden och reservoarer Data kring vattenkraftsstationer och reservoarer (flöden, nivåer o.s.v.) Förväntade resultat Modellen beräknar flöden, nivåer, kvalitetsparametrar osv. i enskilda noder där resultat kan redovisas som tidsserier eller tabeller. Kopplingen till GIS medför en illustrativ resultatpresentation. Datorprogram MIKE BASIN är en kommersiell programvara som kan köpas via DHI Water & Environment. Styrkor och svagheter Styrkor: Den enkla strukturen gör programmet snabbt och enkelt att använda. Goda resultat kan uppnås med begränsade insatser vad gäller indata och beräkningstid. Modellen är användbar för både storskaliga såväl som lokala projekt. 58

60 Svagheter: Programvaran är inte fritt tillgänglig då det är en kommersiell produkt. MIKE BASIN genomgår ett generationsskifte och är i övergångsfasen mellan att arbeta i ArcView- och ArcGIS-miljö. Praktisk erfarenhet MIKE BASIN har använts i projekt kring övergripande avrinningsområdesplanering, vattenkraft, vattenkvalitet m.m. runt om i världen. Externa utvärderingar finns på DHI Danmarks hemsida. På följande hemsida beskrivs ett antal projekt där modellen använts: Modellverktygen MIKE 21/ MIKE 3 Beskrivning och syfte MIKE 21 och MIKE 3 är modellsystem för simulering av hydrodynamik, vattenkvalitet, sedimenttransport och vågor i öppna vatten, hav och kustområden. MIKE 21 är en tvådimensionell modell integrerad över djupet och MIKE 3 är en tredimensionell modell. Modellstrukturen för både MIKE 21 och MIKE 3 är indelade i olika moduler. MIKE 21/3 HD (Hydrodynamics) är kärnan i modellerna och beräknar nivå- och flödesförhållanden till följd av storlek på tillflöden, geometri, vind, tidvatten, vågor, turbulens, salinitet och densitetsskillnader mm. Ingående ekvationer härrör från Navier-Stokes formler. Ett antal olika sätt att bygga upp beräkningsnätet (s.k. grid-nät) finns tillgängliga. Grundmodellen använder ett rektangulärt rutnät där indata kan anges specifikt för varje beräkningscell. Möjlighet finns också att inom en modell ha ett antal delmodeller med högre detaljeringsgrad. Ett ostrukturerat beräkningsnät (flexible mesh) finns även tillgängligt för grundmodulerna. Följande urval av olika tilläggsmoduler i MIKE 21 och MIKE 3 baseras på HD-modulen: MIKE 21/3 AD advektion/dispersion och kohesiva sediment MIKE 21/3 WQ vattenkvalitet MIKE 21/3 EU eutrofiering MIKE 21/3 MT sedimenttransport kohesiva sediment MIKE 21 ME tungmetaller Fem olika vågmoduler Användningsområden MIKE 21 är tillämpbart vid studier av ett brett spektrum hydrauliska frågeställningar där strömningen kan antas vara homogen över djupet. MIKE 3 är användbar då de tredimensionella effekterna är av betydelse. Exempel på användningsområden kan vara: Strömningsförhållanden, tidvatteneffekter Strömning och avskiljning av föroreningar i exempelvis dagvattendammar och våtmarker Föroreningsspridning i sjöar och kustområden Värmeutväxling och saltförhållanden Vattenkvalitet Studie av badvattenkvalitet 59

61 Vågpåverkan, rörelser på skepp i hamnar osv. Sedimentförhållanden deposition och erosion av kohesivt och icke kohesivt material Nödvändig information Behovet av indata speglas i valet av aktiva moduler och syftet med projektet. För övergripande studier är indatabehovet lägre än vid detaljstudier. För en fullskalig hydrodynamisk MIKE 21 eller MIKE 3-modell krävs en uppsättning av indata enligt följande: Botteninmätningar ut till högsta vattenstånd, sjökort Placering och storlek på tillflöden Vindmätningar För en applikation i havs- eller kustmiljö krävs data kring tidvatten, eventuellt salinitetsmätningar och eventuellt vågdata Nivå- och flödesmätningar, strömros osv. för kalibrering Data kring regleringar som påverkar flödes- och nivåförhållanden Eventuellt temperaturprofiler över djupet (för MIKE 3) Förväntade resultat Resultat från MIKE 21 och MIKE 3 HD kan bestå av tidsserier med beräknade flöden och nivåer i enskilda punkter eller för profiler genom modellområdet. Strömningsmönster på olika djup kan visas antingen statiskt eller för varje beräkningstidssteg som en animering. På samma sätt kan transport av föroreningar animeras på ett illustrativt sätt. Andra exempel på resultat från en MIKE 21/3-beräkning är våghöjder, transporttider för olika typer av material eller kemikalier, översvämningsytor och avskiljning av föroreningar. Figur 11. Exempel på resultat från MIKE 21/3. Ett antal verktyg för resultatbearbetning och grafiska presentationer finns tillgängliga. 60

62 Datorprogram MIKE 21 och MIKE 3 är kommersiella programvaror som kan köpas via DHI Water & Environment. En kurs rekommenderas innan användning i projekt. Styrkor och svagheter Styrkor: MIKE 21 och MIKE 3 är flexibla modellsystem som med fördel kan appliceras på både små områden såsom en dagvattendamm som ett stort kustområde eller en sjö. Ett stort antal tilläggsmoduler gör att programmen kan användas för ett brett spektrum av problemställningar. Graden av komplexitet kan även styras i valet av beräkningsmotor. Svagheter: Med detaljerade modeller kan simuleringstiderna bli långa. Kopplingen till GIS är under vidareutveckling. Utbildning krävs innan användaren själv kan bygga upp en modell av god kvalitet. Programvaran är inte fritt tillgänglig då det är en kommersiell produkt. Praktisk erfarenhet MIKE 21/3 har använts i projekt runt om i världen. Utomlands har fokus främst legat på applikationer i havs- och kustområden. MIKE 3 användes exempelvis framgångsrikt för strömnings- och vattenkvalitetsrelaterade studier i samband med projekteringen av Öresundsbron mellan Sverige och Danmark. I Sverige har programmen använts även för mindre applikationer, såsom studier av föroreningsretention och strömning i dagvattendammar och våtmarker samt strömningsstudier och föroreningsspridning i insjöar och kustområden. I Laholmsbukten har MIKE 3 applicerats i en studie av badvattenkvalitet längs Östra Stranden i Halmstad, där kommunen har önskemål att anlägga en ny badplats. Projektet innefattar beräkningar av strömnings- och spridningsförhållanden, källor till bakterier och nedbrytningen av dessa samt transport och sedimentation av alger i området. Utvärderingar för MIKE 21 och MIKE 3 finns på DHI Danmarks hemsida: Modellverktyget MIKE 11 Beskrivning och syfte MIKE 11 är ett modellsystem för simulering av hydrologi, hydraulik, vattenkvalitet och sedimenttransport i flodmynningar, floder, bevattningssystem och andra öppna vattendrag. MIKE 11 är ett användarvänligt endimensionellt modellsystem för både övergripande och detaljerade studier av allt från enkla vattendrag till komplexa reglerade flodsystem. Modellen löser de icke-linjära differentialekvationerna för öppna vattendrag (Saint- Venants ekvationer) under antagandet att flödet är homogent i vertikalled. Både subkritiska och superkritiska flöden kan beskrivas genom en numerisk lösning som anpassas efter de lokala flödesförhållanden som råder i varje beräkningstidssteg. MIKE 11 HD (Hydrodynamics) är kärnan i modellen och beräknar nivå- och flödesförhållanden längs vattendraget. Följande tilläggsmoduler baseras på MIKE 11 HD: Avrinning från naturmark (Rainfall-Runoff) Advektion-dispersion 61

63 Vattenkvalitet och eutrofiering Översvämningskartering, prognos- och övervakningssystem Dammbrott Styrning och reglering av strukturer (dammar etc.) Stratifierade vattendrag Sedimenttransport och erosion MIKE 11 kan användas integrerat med MIKE SHE för modellering av markdelen i den hydrologiska cykeln samt med MIKE 21 för modellering av öppna vatten i två dimensioner. Det senare är ett lämpligt angreppssätt vid exempelvis översvämningsstudier med betydande översvämningsytor samt i kustområden eller i anslutning till vikar. Användningsområden MIKE 11 är tillämpbart på en lång rad vattenresurs- och miljöfrågor relaterade till hydraulik i vattendrag och samspelet med naturmarksavrinning, regleringar, dammstrukturer, sedimenttransport, vattenkvalitet m.m. Nödvändig information Behovet av indata speglas i valet av aktiva komponenter och syftet med projektet. Följande indata är nödvändig: Meteorologisk data: nederbörd, temperatur och avrinningsområdesdata Utsträckning och geometri i horisontalplanet Topografi för potentiella översvämningsytor Bottenprofiler Bedömning av bottenråheten längs sträckan Placering och storlek på tillflöden Data kring dammar, broar och regleringar som påverkar flödes- och nivåförhållanden. Förväntade resultat Tidsserier med beräknade flöden och nivåer i enskilda punkter eller för profiler längs vattendragen samt föroreningskoncentrationer och sedimentation/erosion om dessa moduler inkluderats. Ett antal verktyg för resultatbearbetning och grafiska presentationer finns tillgängliga, bland andra en koppling till GIS-miljö för att skapa terrängkartor och översvämningskartor. Datorprogram MIKE 11 är en kommersiell programvara som kan köpas via DHI Water & Environment. En kurs rekommenderas innan användning i projekt. Styrkor och svagheter Styrkor: MIKE 11 är ett flexibelt modellsystem som kan appliceras på både komplexa och enkla vattendrag. Tillsammans med de olika delmodulerna fås en komplett bild av de processer som påverkar förhållanden i ett vattendrag. Modellstrukturen och den grafiska arbetsmiljön är enkel och användarvänlig. Möjligheterna till integration med andra beräkningsmodeller bidrar till en helhetssyn av de hydrauliska och hydrologiska förhållandena i det studerade området. 62

64 Svagheter: Det krävs ett visst mått av utbildning för att bygga upp en modell av god kvalitet. Programvaran är inte fritt tillgänglig då det är en kommersiell produkt. Praktisk erfarenhet MIKE 11 har använts i ett stort antal projekt runt om i världen. Projekt som genomförts i Sverige är bl.a. ett prognossystem för Klarälven med fokus på nivåutvecklingen i Karlstad, en prognosmodell över Helge Å med fokus på nivåutvecklingen i Kristianstad och sedimentstudie i Svartån genom Örebro. Utvärderingar och referenser för MIKE 11 kan hämtas från DHI Danmarks hemsida: Modellverktyget MIKE SHE Beskrivning och syfte MIKE SHE är ett modellsystem för simulering av geohydrologiska processer både ovan och i mark, men sätts kanske främst i samband med grundvattenfrågor. MIKE SHE är fysikaliskt baserad och distribuerad, vilket innebär att huvuddelen av indata till modellen är av fysikalisk karaktär och ges fördelat över det studerade området. De hydrologiska komponenterna, som tillsammans övergriper hela den landbaserade hydrologiska cykeln, kan sammanfattas i följande: Interception och evapotranspiration Ytvatten och strömning i vattendrag Omättade zonen Mättade zonen MIKE SHE är ett modellsystem med en integrerad beskrivning av den hydrologiska cykeln, från regn till ytvatten och grundvatten. Uppbyggnaden av modellstrukturen och dess indelning i komponenter är flexibel och kan användas integrerat eller separat beroende på tillämpning. Modellstrukturen är indelad i olika moduler. MIKE SHE WM (Water Movement) är kärnan i modellen och beskriver vattnets rörelse. Figur 12. Exempel på resultat från MIKE SHE. MIKE SHE WM beskriver grundvattentransport, grundvattentryck, infiltration och perkolation ner till grundvattnet, strömning i vattendrag och ytavrinning, utbyte mellan akvifär och ytvatten/vattendrag samt avdunstningsprocesser och snösmältning. 63

65 MIKE SHE kan användas integrerat med MIKE 11 för beräkning av vattendrag och MOUSE för beräkning av ledningssystem. Användningsområden MIKE SHE är tillämpbar på en lång rad vattenresurs- och miljöfrågor relaterade till ytoch grundvattensystem och samspelet mellan dessa. Modellen har visat sig användbar för att beskriva och beräkna effekterna av mänskliga aktiviteter, exempelvis vid föroreningsläckage från punktkällor som avfallsupplag och diffusa källor som jordbruk, förändringar i vattenuttagsförhållanden, landskap och markanvändning etc. Tillsammans med modeller över spillvattennätet (MOUSE) kan detaljerade studier av inläckage/utläckage av grundvatten i avloppsnätet göras. Tillsammans med modeller över dagvattennätet (MOUSE) kan sambanden mellan ytavrinning, infiltration och ledningsnät studeras i samband med översvämningar och åtgärder på ledningsnätet i form av ökad infiltration kan utvärderas. Nödvändig information Behovet av indata speglas i valet av aktiva komponenter och syftet med projektet. Indata till modellen kan anges direkt i GIS-format. Följande indata enligt den hydrologiska cykeln är nödvändiga: Meteorologisk data: nederbörd, temperatur och potentiell avdunstning Topografi Geometri för vattendrag och sjöar Markanvändning och dräneringsförhållanden Karakteristik för växtlighet Jordartskarta Geologisk lagerföljd och hydrauliska egenskaper Vattenuttag och eventuell återinfiltration Uppmätta grundvattennivåer, uppmätta flöden/nivåer i vattendrag - för kalibrering Förväntade resultat Ur simuleringsresultaten kan resultat från varje komponent i beräkningen studeras, såsom evapotranspiration från växter, ytavrinning, vattenhalt i den omättade zonen och storleken på perkolationen till grundvattnet, grundvattentryck i olika lager och akvifärer, utbytet mellan grundvatten/ytvatten/ledningsnät osv. Datorprogram MIKE SHE är en kommersiell programvara som kan köpas via DHI Water & Environment. En kurs rekommenderas innan användning i projekt. Styrkor och svagheter Styrkor: Programmets flexibilitet gör det användbart både för avancerade detaljstudier och för övergripande studier med enklare numeriskt angreppssätt. Beskrivningen av de olika beräkningskomponenterna och integreringen med andra beräkningsprogram skapar en helhetssyn över hela den hydrologiska cykeln. Modelluppbyggnaden och den grafiska arbetsmiljön är användarvänlig och följer den hydrologiska cykeln. 64

66 Svagheter: Programvaran är inte fritt tillgänglig då det är en kommersiell produkt. Modellen kräver en stor mängd indata. Modellen är idag begränsad till att endast innehålla kvadratiska beräkningsceller. MIKE SHE har genomgått en uppgradering till den nya generationens modell, med ett windowsbaserat användargränssnitt. Vissa tilläggsmoduler (transportberäkningar och partikelspårning) är idag ej helt implementerade i det nya gränssnittet. Utbildning krävs innan användaren själv kan bygga upp en modell av god kvalitet. Praktisk erfarenhet MIKE SHE har använts i många grundvattenrelaterade projekt runt om i världen. Två av de större projekt som genomförts i Sverige är studie av påverkan på grundvattenförhållandena i Malmö till följd av den planerade Citytunneln och dess anslutande konstruktioner, samt studie av den stora grundvattenakvifären under Kristianstadslätten, bl.a. med avseende på att lokalisera alternativa brunnsfält för kommunens vattenförsörjning och säkersställande av akvifärens framtida skydd. Externa utvärderingar av MIKE SHE finns på DHI Danmarks hemsida: 65

67 IVL Svenska Miljöinstitutet AB: WATSHMAN Beskrivning av metod och syfte WATSHMAN (Watershed Management System) är ett system för vattenplanering i avrinningsområden. Verktyget är utvecklat för att utgöra ett stöd i arbete med EU:s ramdirektiv för vatten. Framförallt adresseras de delar av ramdirektivet som rör påverkansanalys, övervakning, åtgärdsanalys och utarbetning av förvaltningsplaner. WATSHMAN har tagits fram under tillämpade forskningsprojekt samfinansierade av vattenvårdsförbund, länsstyrelser, kommuner och Naturvårdsverket. WATSHMAN består av ett datahanteringsverktyg (recipientdata och punktkällor), ett modelleringsverktyg för hydrologisk modellering och läckagemodellering, ett scenarioverktyg och ett presentationsverktyg. WATSHMAN svarar på frågorna: Hur ser belastningssituationen och tillståndet ut i vattendragen idag? Vad är orsaken till tillståndet/belastningen (källfördelning)? Vad kommer olika typer av förändring i avrinningsområdet få för effekt på belastning och vattenkvalitet? Förändringarna kan både vara positiva, d.v.s. av åtgärdskaraktär, men även negativa, som exempelvis urbanisering. Användningsområden WATSHMAN är lämplig för alla områden där man vill ta ett samlat grepp om belastningssituationen på ytvatten, både avseende punktutsläpp, areellt markläckage och deposition. Storleken på område är liksom den tidsmässiga upplösningen flexibelt eftersom detaljeringsgraden på resultaten främst beror av detaljeringsgraden hos indata. Den vanligaste detaljeringsnivån i källfördelnings- och belastningsberäkningen är månatliga beräkningar per delavrinningsområde (enligt SMHI:s indelning). Eftersom WATSHMAN är modulärt uppbyggt lämpar sig systemet bra även för områden där man främst är intresserad av ett verktyg för att strukturera GIS- och tabelldata. Nödvändig information * Datahanteringsmodulen: Provpunkter i kartformat med tillhörande information samt mätdata lagrat i databasen. * Modelleringsmodulen: Avrinningsberäkningar: Nederbörd, temperatur, markanvändning, jordarter samt avrinningsfaktorer och övriga modellkonstanter Läckageberäkningar: Diffust markläckage: Avrinning (från avrinningsberäkningarna), markanvändning, jordart i åkermarkens matjord, grödor, djurtäthet, jordens fosforinnehåll samt typhalter för avrinningen från olika markslag och övriga modellkonstanter. Punktkällor: Punktkällornas läge och belastning (koncentration och flöde i utgående vatten). Enskilda avlopp: Avloppsanläggningens läge (koordinater), fastighetstyp (permanent eller fritid), antal personer som nyttjar avloppet, anläggningstyp samt schabloner för bruttobelastning per person och dygn och reningseffekt hos olika typer av anläggningar. 66

68 Transport- och retentionsberäkningar: Bruttobelastning per delavrinningsområde (från läckageberäkningarna), vattenföring (från avrinningsberäkningarna), sjö- och vattendragsarealer, temperatur samt flödesordning mellan delavrinningsområdena. * Presentationsmodulen: Kartor, exempelvis över delavrinningsområden, markanvändning, sjöar och vattendrag, punktkällor, provpunkter och enskilda avlopp. Valfria resultattabeller från databasen kan kopplas till delavrinningsområdeskartan, för geografisk presentation av resultaten. * Scenariehanteringsmodulen: Delavrinningsområden i kartformat samt data som används i modelleringsmodulen i form av grödor, markanvändning, anläggningstyper och schablonbelastning för enskilda avlopp. Dessutom används kartor över kommun- och länsgränser samt höjddata (DEM). Förväntade resultat: Vilka resultat kan man förvänta av modellen och vilka begränsningar finns? Avrinning (mm), brutto- och nettoläckage (kg) av total mängd kväve (N-tot) och total mängd fosfor (P-tot) från varje delavrinningsområde, arealförluster (kg/ha) av N-tot och P-tot för olika markanvändningsslag, källfördelning av N-tot och P-tot, retention (kg, %) av N-tot och P-tot per delavrinningsområde. Alla resultat är på månadsnivå. Samma resultat erhålls efter en scenariestudie, vilket gör att man därefter kan jämföra resultaten för samtliga parametrar före och efter scenarieförändringen. De scenarieförändringar som kan göras med hjälp av scenarieverktyget är: förändring av markanvändning, grödor, reningseffekt hos avloppsanläggning samt anläggningstyp, schabloner för belastning från enskilda avlopp (i valda delar av området). Utsläpp från punktkällor, förändrad meteorologi mm går också att förändra, fast via operationer direkt i databasen. Datorprogram: Är datorprogrammet lätt tillgängligt och vilka kunskaper måste användaren ha? WATSHMAN är en GIS-baserad databasapplikation varför viss erfarenhet från arbete med GIS och databaser underlättar arbetet, men det är inte ett absolut krav. WATSH- MAN är ursprungligen uppbyggt i Visual Basic med kartkomponenter från Map Objects. Som databas används MS Access eller SQL-server. Den nya versionen av WATSHMAN som kommer att finnas tillgänglig under hösten 2004 är uppbyggt som en tilläggsmodul till ArcGIS 9, med datalagring i geodatabas. En webklient för resultathämtning samt import och export av grunddata över internet är också under utveckling. Styrkor och svagheter Styrkan med WATSHMAN är helhetsgreppet, att samla såväl GIS-data som recipient och punktdata på ett och samma ställe. Den GIS-baserade miljön ger möjlighet att utföra användbara presentationer och förbereda bra diskussionsunderlag kring vattenvårdsfrågor. WATSHMAN -konceptet går helt i linje med EU:s vattendirektiv och ger en bra grund för utveckling av förvaltnings- och åtgärdsplaner i avrinningsområden. Modellerna är baserade på data som normalt finns tillgänglig för de flesta avrinningsområden. Svagheten med Watshman är främst (som i alla modeller) att resultaten är beroende av bra indata samt bra data för kalibrering och validering av modellresultaten. Modellen är begränsad till att omfatta ytvatten. Grundvattenaspekten är inte medtagen. 67

69 Procedur för användning av metoden Se ovanstående stycken. Praktisk erfarenhet: Har metoden testats och vad var slutsatserna? WATSHMAN har hittills använts i 11 svenska avrinningsområden genom fem olika projekt. WATSHMAN började utvecklas under med Svartån (Västerås kommun) som testområde. Därefter har WATSHMAN vidareutvecklats och implementerats för Tyresåns avrinningsområde i Stockholms län, Sagåns avrinningsområde åt Mälarens vattenvårdsförbund, hela Örebro län (åtta huvudavrinningsområden) åt Länsstyrelsen i Örebro samt Örekilsälven åt Länsstyrelsen i Västra Götalands län. WATSHMAN har även använts inom internationella projekt, för Lake Wuliangsuhai i Kina (SIDA-projekt) och som ett av modellverktygen i EU-projektet TWINBAS. WATSHMAN har hittills fått ett positivt bemötande hos användarna och vidareutvecklas och förbättras ständigt, både med avseende på systemets användarvänlighet och avseende tillförlitligheten i modellerna. 68

70 KTH: Ett flertal verktyg under utveckling Scenariobaserad analys av vattenkvalitet och kvantitet för Mälarens avrinningsområde Beskrivning av metod och syfte En forskargrupp från Stockholms Universitet och KTH presenterade i tidskriften Vatten ett generellt men konkret flödesschema för integrerad lokal eller regional vattenförvaltning i överensstämmelse med EU:s ramdirektiv för vatten. Flödesschemat (figur 13) är generellt tillämpbart och integrerar följande typer av beslutsproblem: 1) framtagande av vattenförvaltningsplaner och åtgärdsprogram, i enlighet med ramdirektivet för vatten; 2) individuella tillståndsprövningar för vattenmiljöstörande/farliga industriella, infrastrukturella och/eller socioekonomiska utvecklingsprojekt; samt 3) åtgärdsbeslut för förorenad mark som påverkar/kan påverka nedströms vattenmiljöer. Dessa tre typer av uppgifter och beslutsproblem hanteras idag separat, enligt olika principer och utan hänsyn till deras samverkan för en effektiv, integrerad och långsiktigt hållbar vattenförvaltning. Det föreslagna flödesschemat och förklarande text (Destouni et al, 2003) klargör uppgifternas/beslutsproblemens metodologiska koppling och hur olika typer av kvantitativa verktyg, såsom miljöinformationssystem, dynamisk vattenkarakterisering (Darracq et al, 2003) och ekonomisk åtgärdsoptimering (Baresel, 2003a), kan användas, göras tillgängliga för och systematiskt uppdateras i denna kopplade metodik för integrerad vattenförvaltning. Vidare klargör flödesschemat kopplingen mellan kvalitativ aktörsinteraktion och kvantitativa verktyg och analyser, i termer av organiserade diskussioner och förhandlingar som krävs mellan olika aktörer, och det kvantitativa analysunderlag som bör underligga sådana diskussioner och förhandlingar, i olika beslutsskeden. I samarbete med andra europeiska forskare har forskargruppen exemplifierat hur flödesschemat konkret och praktiskt kan användas som beslutsstöd för hållbar hantering av grund- och ytvattenförorening från gruvavfall och gammal gruvmark (ERMITE Consortium, 2004). 69

71 Dynamisk karaktärisering Initial optimerings analys Förbättrad optimerings analys Miljö- Informations- System Start: Aktörsspelplan Huvuduppgifter I II III Frågor I-III Mål: Vattenförvaltnings eller handlingplan Tillståndsutvärdering Åtgärdsplan för förorenad mark Förhandlingsbord Figur 13: Konkret flödesschema för integrerad lokal eller regional vatten-förvaltning i överensstämmelse med EU:s ramdirektiv för vatten. Användningsområden Metoden koordinerar ett flertal vattenförvaltningsuppgifter (beslutsproblem 1-3 nämnda ovan) vilka idag hanteras splittrat. Koordineringen skapar förutsättningar för ett integrerat synsätt på vattenhanteringen och aktivt deltagande av allmänhet och intresseägare i vattenförvaltningsbesluten. Metoden bygger på att alla aktörer får tillgång till samma information och data via ett allmänt tillgängligt miljöinformationssystem, som även fungerar som ett kommunikationssystem med lättförståelig information till alla aktörer. Metoden innehåller också information om aktörerna och själva beslutsprocessen. Metoden utgår från att varje vattenförvaltningsbeslut kräver svar på följande tre frågor: 1. Uppfyller vattenmiljön nu, samt förväntas den även i framtiden uppfylla gällande vattenmiljökrav utan åtgärder? 2. Finns det några och vilka tekniskt, socioekonomiskt och politiskt genomförbara och långsiktigt hållbara åtgärder att vidta för att skydda/återställa vattenmiljön, så att den i framtiden kan uppfylla olika möjliga vattenmiljömål? 3. Vilka av de olika genomförbara/hållbara åtgärderna, som identifierades under fråga 2, väljs att ingå i åtgärdsplaner/miljötillstånd för att skydda/återställa vattenmiljön till allmänt accepterade vattenmiljömål? Svaren på dessa frågor leder fram till vattenförvaltningsbesluten, genom användning av en serie kvantitativa analysmetoder: dynamisk karaktärisering (för fråga 1), åtgärdsoptimering för olika möjliga utvecklingsscenarier och tolkningar av vattenmiljömålen (för fråga 2) och slutlig detaljerad åtgärdsoptimering för valda vattenmiljömål (för fråga 3). Med dynamisk karakterisering menas i detta sammanhang relevant scenariobaserad analys av vattenmiljöns trender och variationer i tid och rum, som uppdateras allt efter- 70

72 som ny information tas fram om dagens och möjliga framtida vattenmiljötillstånd i ett avrinningsområde. Nödvändig information Flödesschemat som ett operativt beslutsstödsverktyg i genomförandet av EU:s ramdirektiv för vatten kräver en stor mängd indata och underlagsinformation. För dynamisk karaktärisering av ett avrinningsområde behövs en stor mängd basdata, såsom relevanta hydrologiska, meteorologiska, emissions- och befolkningsdata, samt kunskaper om de vattenflödes- och ämnestransportprocesser som är relevanta och dominerande för tillämpningsproblemet och avrinningsområdet i fråga. För åtgärdsoptimeringen behövs i tillägg kostnadsdata och socioekonomiska processkunskaper för olika möjliga åtgärdsalternativ. Förväntade resultat: vilka resultat kan man förvänta av modellen och vilka är begränsningarna? Flödesschemat är ett strategiskt verktyg för att, med en process som baseras på transparens, legitimitet och kostnadseffektivitet, ta fram svar på relevanta frågor för integrerad vattenhantering. De ingående delarna miljöinformationssystemet, förhandlingsbordet och den informella aktörsspelplanen, kommer att se lite olika ut från fall till fall, och den information som tas fram för att stödja beslutsprocessen kommer att bli fallspecifik. Exempel på sådana fall och hur informationen kan modifieras ges i Darracq et al (2003), Baresel et al (2003a). Datorprogram: är datorprogrammet lätt tillgängligt och vilka kunskaper måste användaren ha? Det finns ingen övergripande datormodell för det presenterade flödesschemat. Däremot finns det olika möjliga datormodeller som relevanta beräkningsverktyg inom varje delkomponent i det föreslagna schemat. De viktigaste delkomponenterna är: Ett allmänt tillgängligt miljöinformationssystem, som kan hanteras med modern IT-teknik, samt en tillfredsställande institutionell lösning för den icke-tekniska hanteringen av insamlande och spridning av information. GIS- och databasteknik är centrala tekniska komponenter för informationssystemet, men SU-KTHgruppen har inte utvecklat någon ny och särskild mjukvara för specifik tillämpning på det föreslagna flödesschemat för vattenförvaltning. Dynamisk karaktärisering. Gruppen har tagit fram och publicerat i den internationella vetenskapliga litteraturen många olika beräkningsverktyg för olika typer av dynamisk karaktärisering. Ett relativt nytt exempel på ett sådant beräkningsverktyg som SU-KTH-gruppen använt sig av och vidareutvecklat med tilllämpning på vattenflöden, kväve- och fosforspridning i Norrströms (Mälarens) avrinningsområde, är PolFlow (Pollutant Flow), som är en dynamisk och distribuerad substansflödesmodell, som först utvecklades i Holland (De Wit, 2001). Beräkningsmodellen har till exempel använts för att uppskatta effekter av möjliga befolknings- och klimatförändringars påverkan på vatten- och kväve- /fosforflöden i Norrströms avrinningsområde under en 40-årshorisont. PolFlow bygger på ett rasterbaserat GIS-system, PCRaster, och både PolFlow och PCRaster är fritt tillgängliga via nätet, där man även kan hitta online-kurser. För detta krävs vissa GIS-kunskaper, men framför allt kunskap om huvudprocesserna för vatten- och ämnestransport. PolFlow ska, i likhet med de flesta nu tillgängliga dynamiska vatten- och ämnestransportmodeller, ses som ett expertverktyg. 71

73 Ekonomisk åtgärdsoptimering. För optimeringsberäkningar som kopplar dynamisk karaktärisering genom hydrologisk vatten- och ämnesflödesmodellering med ekonomisk kostnads/vinstanalys för olika möjliga vattenskyddande/ återställande åtgärder, har SU-KTH-gruppen använt sig av ett välkänt ekonomiskt optimeringsverktyg kallat GAMS. Exempelvis har detta optimeringsverktyg använts för kostnadseffektiv minskning av gruvavfallspåverkan inom Dalälvens avrinningsområde och för kostnadseffektiv 50 procentig reduktion av kväveutsläpp från Himmerfjärdens avrinningsområde till Östersjön. Tillgängliga modellverktyg för sådan ekonomisk optimering är expertverktyg som måste modifieras för enskilda tillämpningar. Styrkor och svagheter Styrkor med föreslaget flödesschema för effektiv integrerad vattenförvaltning: + Generell metod som integrerar flera olika vattenfrågeställningar, vilka idag hanteras separat och icke-koordinerat, och kan leda fram till kostnadseffektivt genomförande av EU:s ramdirektiv för vatten. + Tydliggör och konkretiserar behoven av öppet delad vatteninformation, som en bas för förtroende, legitimitet och effektivitet i genomförandet av ramdirektivet. + Tydliggör och konkretiserar behoven av scenariebaserade dynamiska och distribuerade analysmetoder och kvantifieringsverktyg och möjliggör därmed relevant organisation och framtagande av nödvändig information för åtgärdsoptimering. Svagheter: Den integrerande metoden i sin helhet (dvs. hela flödesschemat) är ny och ännu inte konkret tillämpad och välspridd. Ingående analyser förutsätter expertkunskap för utförande. Procedurer för användning av metoden Proceduren för genomförandet av flödesschemat (Figur 13) baseras på de tre huvudfrågor som besvaras med hjälp av de kvantitativa analyserna för dynamisk karaktärisering och åtgärdsoptimering, samt de tre huvudkomponenterna: Miljöinformationssystemet, Aktörsspelplanen och Förhandlingsbordet, som använder den resulterande kvantitativa analysinformationen för beslutsdiskussion och förhandling mellan olika intressenter och aktörer. Praktisk erfarenhet Användningen av det metodologiska huvudflödesschemat (Figur 13) har exemplifierats för det specifika vattenhanteringsproblemet: långsiktig planering, hantering och kontroll av gruvavfallets och gammal gruvmarks vattenpåverkan och dokumenterats i (ERMITE Consortium, 2004). Olika exemplifierade beräkningsverktyg för nödvändiga kvantitativa analyser (karaktärisering och ekonomisk åtgärdsoptimering) inom flödesschemat har tillämpats på olika beräkningsproblem, granskats och publicerats i den internationella vetenskapliga littera-turen. Exempelvis tillämpades dynamisk karaktärisering på Norrströms avrinningsområde och användes för att uppskatta effekter av olika möjliga befolknings- och klimat-förändringars påverkan på vatten-, kväve- och fosforflöden under en 40- årshorisont (Darracq et al, 2003). Liknande beräkningsmetodik för dynamisk karaktärisering har även använts för ett flertal avrinningsområden i övriga Europa, t.ex. för floderna Rhen, Po, Elbe och Narvas avrinningsområden (De Wit, De Wit et al,

74 Mourad, 2002). Ekonomisk åtgärdsoptimering inom avrinningsområden har exempelvis utvecklats och tillämpats för kostnadseffektiv hantering av gruvavfallspåverkan i Dalälvens avrinningsområde (ERMITE Consortium, 2004) och kväveflödesreducering i Himmerfjärdens avrinningsområde (Gren et al 2000, Gren et al, 2002). Gemensamma slutsatser från ovan nämnda exempeltillämpningar och fallstudier var att dynamisk karaktärisering, åtgärdsoptimering samt öppna informationssystem är viktiga komponenter för effektiv, långsiktig och integrerad vattenförvaltning. ECOFLOW ECOFLOW är ett verktyg utvecklat för integrerad yt-och grundvattenanalys (Thunvik, Sokrut. 2002). Metoden togs fram vid KTH i samband med VASTRA:s tidiga projekt, innan arbetet helt fokuserades på ytvatten. Beskrivning av metod och syfte ECOFLOW är ett verktyg för modellering av yt- och grundvatten, inkluderande föroreningstransport, inom avrinningsområden med fokus på grundvattnet. ECOFLOW-modellen är ett försök att åstadkomma en bättre beskrivning av relationen mellan yt- och grundvattenhydrologin i ett avrinningsområde, för att utgöra ett värdefullt stöd i samband med upprättandet av åtgärdsprogram. Användningsområden ECOFLOW-modellen kan användas för att beskriva interaktionen avseende såväl flöde som transport av lösta ämnen mellan yt- och grundvattnet inom ett avrinningsområde. Detta innebär att inverkan på grundvattenkvaliteten hos yt- och grundvattnet till följd av förändrade förhållanden, såsom förändrad markanvändning, inverkan från punktkällor, ändrade vattenuttag, etc. kan studeras. Nödvändig information Modellen är integrerad med ett databassystem som innehåller fysikaliska och kemiska parametrar hos olika jordarter, föroreningar, etc. Modellen kan hantera olika tillgång på data. Data som är obligatoriska är meteorologiska data för lufttemperatur, nederbörd och luftfuktighet. De flesta övriga fysikaliska data, som K-värden, diverse jordarts- och markanvändningsparametrar, kan inmatas i mån av tillgång och behandlas som interna parametrar och kan även kalibreras. Förväntade resultat: vilka resultat kan man förvänta av modellen och vilka är begränsningarna? Utdata från modellen är avrinning, grundvattennivåer samt koncentrationer i olika horisonter i markzonen och i vattendragen. Datorprogram: är datorprogrammet lätt tillgängligt och vilka kunskaper måste användaren ha? Som nav i ECOFLOW används GMS (Groundwater Modelling System). GMS är ett mycket kraftfullt grundvattenmodelleringsverktyg. Det används dels som preprocessor, t.ex. för att bygga upp konceptuella modeller av akvifären och generering av indata till ett flertal olika modeller och dels som postprocessor för visualisering och animering av resultat. GMS kan också länkas till GIS. 73

75 Styrkor och svagheter En styrka är att metoden är baserad på avrinningsområden vilket medför att de genererade resultat är översiktliga (en styrka under förutsättningen att användaren är ute efter översiktliga resultat). En svaghet är att metoden inte lämpar sig för detaljstudier av enskilda områden, t.ex. vid förtätningsdiskussioner, för till exempel lokal översiktsplanering och detaljplanering. Procedurer för användning av metoden ECOFLOW baseras på två olika modellsystem. Det ena systemet beskriver den hydrologiska cykeln med fokus på yt- och markvattenhydrologin. Det andra systemet beskriver enbart grundvattenhydrologin. ECOFLOW integrerar två olika modeller, dels den s.k. ECOMAG-modellen, som är en modell för kvantitativ beskrivning av den hydrologiska cykeln i avrinningsområden, och dels MODFLOW, som är en grundvattenmodell för beskrivning av flöden i akvifärer. MODFLOW-modellen är i sin tur kopplad till ett flertal transportmodeller. Praktisk erfarenhet Modellen testades på ett av SLU:s testområden i Vemmenhög i Skåne. Vemmenhög är ett område som är starkt dominerat av jordbruk. Området valdes mest av rent praktiska skäl eftersom i stort sett alla nödvändiga data fanns lätt tillgängliga. Kontaktperson: Roger Thunvik, KTH. RiskVariabelmetoden, risk för salt grundvatten RiskVariabelmetoden (RV-metoden) används för bedömning av risk för salt grundvatten och har tillämpats vid lokala bedömningar över bebyggelseområden i bl.a. Värmdö, Nacka, Vaxholms, Östhammars och Göteborgs kommuner. En GIS-baserad metod har utvecklats över delar av Norrtälje kommun (bl.a. med stöd från landstingets Miljövårdsfond). Metoden finns även som manuell metod samt som Windowsbaserat datorprogram för lokal analys. Referens: Lindberg, J., Olofsson, B., Beskrivning av metod och syfte RV-metoden har utvecklats för att kunna göra riskbedömningar av förebyggande åtgärder, vilka t.ex. kan bestå av restriktioner för grundvattenuttag i särskilt sårbara områden. RV-metoden bygger på analys av naturgivna faktorer, tekniska faktorer och avståndsfaktorer, vilka statistiskt signifikant ökar eller minskar risken för salt grundvatten. Den slutliga riskbedömningen görs genom analys av de sammanlagda riskvärdena och osäkerhetsvärdena. Syftet med metoden är att kunna utföra areella riskanalyser av salt grundvatten i GISmiljö. RV-metoden har utvecklats och manuellt testats på data från terrängen i östra Mellan- och Sydsveriges urbergsområden och bör därför kunna appliceras i GIS inom bland annat Stockholms län. Användningsområden RV-metoden är en metod för bedömning av risk för salt grundvatten och kan användas för översiktliga bedömningar av grundvattentillgång och grundvattenbeskaffenhet, för användning i kommunal planering. Tillgången på digitala geografiska data har förbättrats och GIS har börjat användas som planeringsverktyg i många kommuner. 74

76 Nödvändig information Den i metoden inbyggda expert-/kunskapsdelen (den förberedande fasen) utgörs av valet av parametrar och dess inbördes viktning. Detta förarbete utförs en gång för en region, t.ex. östra Sverige. Valet av variabler är baserat på statistiska bearbetningar av analysresultat från kemiska analyser av vattenprover tagna ur borrade brunnar registrerade i SGU:s brunnsarkiv och från data ur kommunala arkiv och databaser. Variablerna inkluderar naturgivna faktorer såsom topografi, hydrologi (nederbörd etc.), geologi (bergart, jordart och jorddjup), tekniska variabler (exploateringsgrad, brunnsdjup etc.) och avståndsfaktorer (t.ex. avstånd till hav, sjö och vägar som behandlas med salt för bekämpning av halka och damm). Förväntade resultat: vilka resultat kan man förvänta av modellen och vilka är begränsningarna? För varje faktor (naturgivna faktorer, tekniska faktorer och avståndsfaktorer) ges ett riskvärde (-2 till +2) som adderas med faktorns vikt (+1 till +3) och summeras. På samma sätt ges även faktorn ett osäkerhetsvärde som återger osäkerheten i klassificeringen. Den slutliga riskbedömningen görs genom analys av de sammanlagda riskvärdena och osäkerhetsvärdena. Utöver en riskvärdeskarta ger metoden även en slutlig osäkerhetskarta. Riskkartorna är klassade i fem klasser för att underlätta den visuella tolkningen av resultatet. Datorprogram: är datorprogrammet lätt tillgängligt och vilka kunskaper måste användaren ha? Metoden finns som manuell metod samt Windowsbaserat datorprogram för lokal analys. Styrkor och svagheter Metoden lämpar sig främst för detaljstudier av enskilda områden, t.ex. vid förtätningsdiskussioner, bland annat för lokal översiktsplanering och detaljplanering. Metoden är tillförlitlig och användarvänlig så att de kan tillämpas i kommunal regi. Den är även lättförståelig för beslutsfattare och beslutstagare samt omfatta någon form av osäkerhetsanalys. En svaghet är att metoden inte är baserad på avrinningsområden så att metoden inte producerar resultaten på en översiktlig nivå. En annan svaghet är att tillgången på och kvaliteten på digitala indata är helt avgörande för resultatets tillförlitlighet. Procedur för användning av metoden RV-metoden bygger på en analys av naturgivna faktorer, tekniska faktorer och avståndsfaktorer, vilka statistiskt signifikant ökar eller minskar risken för salt grundvatten. Varje faktor ges ett riskvärde (-2 till +2) som adderas med faktorns vikt (+1 till +3) och summeras. På samma sätt ges även faktorn ett osäkerhetsvärde som återger osäkerheten i klassificeringen. Den slutliga riskbedömningen görs genom analys av de sammanlagda riskvärdena och osäkerhetsvärdena. Praktisk erfarenhet RV-metoden har i ett tidigare skede testats manuellt på ett antal representativa områden i Värmdö kommun (Bucht & Larsson, 1995). Resultatet av denna studie ledde till att metoden utvecklades och förfinades med utgångspunkt från de erfarenheter man fått. Metoden har därefter tillämpats vid lokala bedömningar över bebyggelseområden i bland 75

77 annat Värmdö, Nacka, Vaxholms, Östhammars och Göteborgs kommuner. Kontaktperson: Bo Olofsson, KTH. GWBal, grundvattenbalansberäkning GWBal är en grundvattenbalansberäkningsmetod för beräkning av vattentillgång i bristområden, t.ex. kustzonen. Metoden har använts inom bebyggelseområden, bl.a. i Värmdö, Nacka och Göteborgs kommuner (bl.a. i samarbete med WRS i Uppsala och f.d. VAI VA-Projekt). Metoden finns som Windowsbaserat datorprogram bl.a. hos KTH och SWECO Viak. KTH utvecklar gärna ett GIS-baserat verktyg men har ännu inte haft möjlighet. Referens: Olofsson, Bo Beskrivning av metod och syfte Följande metod är en grundvattenbalansberäkningsmetod (GWBal) för beräkning av grundvattentillgång i bristområden, t.ex. kustzonen. Metoden är speciellt anpassad för akviferer som är mindre och komplexa, som t.ex. berg, där den begränsade faktorn for extraktion av grundvatten är magasineringskapacitet. Användningsområden Grundvattenbalansberäkningsmetoden kan användas för att beräkna den maximala belastningen på ett område eller för att tillsätta de tillåtna sanitära anläggningarna för en viss grundvattentillgång. Nödvändig information Förutsättningen i metoden är att de nödvändiga indata är tillgängliga i befintlig litteratur. Indata är hydrometeorologiska data, topografiska och geologiska kartor och officiell samt inofficiell information på sanitära anläggningar. Förväntade resultat Programmet beräknar variationer på grundvattenvolymer över viss period. En specifik grundvattenbalansberäkning kan genomföras för att beräkna den maximala belastningen på ett område eller för att tillsätta de tillåtna sanitära anläggningarna för en viss grundvattentillgång. Datorprogram Metodens datorprogram har utvecklats som expertsystem för icke- professionella hydrogeologiska användare. Datorprogrammet består av ett expert system där hydrometeorologiska och hydrogeologiska data införs av en expert. Användaren av systemet, till exempel en kommun, behöver bara införa information angående jordarter, fastighetsägare och sanitära anläggningar på området. Metoden finns som ett Windowsbaserat datorprogram bland annat hos KTH och SWECO Viak. Utvecklaren vill gärna utveckla ett GIS-baserat verktyg men har ännu inte haft möjlighet. Styrkor och svagheter Metoden lämpar sig främst för detaljstudier av enskilda områden, t.ex. vid förtätningsdiskussioner, bland annat för lokal översiktsplanering och detaljplanering. Det är en typisk kvantitativ metod som ger möjligheten att räkna ut tillgängliga grundvattenmängder. Man behöver inte mycket lokala data för att använda metoden. Mycket finns redan tillgänglig i den hydrometeorologiska databasen, kartor och litteratur. 76

78 En svaghet är att metoden inte är baserad på avrinningsområden vilket inte genererar översiktliga resultat. En annan svaghet är att osäkerhetsaspekter i metoden är ganska höga. Procedurer Grundvattenbalansmetoder har använts som beslutsstöd för vattenvård i kommunal planering i Sverige sedan 80-talet. Ursprungligen baserades de balanserna på ett enkelt recharge-discharge synsätt. Den mer avancerade grundvattenberäkningsmetoden tar hänsyn till recharge, withdrawal and storage capacities. Praktisk erfarenhet Metoden har använts inom bebyggelseområden bland annat i Värmdö, Nacka och Göteborgs kommuner (i samarbete med WRS i Uppsala och tidigare VAIVA-Projekt). Kontaktperson: Bo Olofsson, KTH. Jämförelse mellan ECOFLOW, RV och GWBal RV-metoden och GWBal skiljer sig från ECOFLOW och metoderna utvecklade inom VASTRA. RV och GWBal lämpar sig främst för detaljstudier av enskilda områden, t.ex. vid förtätningsdiskussioner, bl.a. för lokal översiktsplanering och detaljplanering. De är således inte baserade på avrinningsområden eftersom modeller som spänner över hela avrinningsområden tenderar att bli väldigt översiktliga. Fler KTH-modeller Det finns även andra modeller som håller på att tas fram på KTH, bl.a. kopplade modeller för spridning av vägföroreningar till mark och grundvatten, i samarbete med Vägverket. Kontaktperson: Bo Olofsson, KTH. SLU och KTH vidareutvecklar en välkänd modell, COUP. COUP är en utveckling av SOIL-modellen vilken haft skilda användningsområden i världen. Hos KTH har den nyligen använts bl.a. för att studera vatten- och energiutbytet för grönområden i tätort samt som metodik för att bestämma hur grustäkter bör återställas. Kontaktperson och modellutvecklare är Per-Erik Jansson, professor på Institutionen för Mark- och Vattenteknik på KTH. En del av modellerna, bl.a. COUP, kan fritt hämtas från KTHs hemsida. Det finns ganska många olika modeller utvecklade på skilda håll som redan används eller har använts i kommunala sammanhang. Högskolevärlden är dock dålig på att sprida information om verktygen och dessa är också i allmänhet knappast lämpade för direkt användning i kommuner. 77

79 MARE: Beslutsstöd för kostnadseffektiva åtgärder mot eutrofiering av Östersjön Beskrivning av metod och syfte Det sexåriga forskningsprogrammet MARE ( ), som finansieras av Stiftelsen för Miljöstrategisk Forskning, MISTRA, riktar sig till beslutsfattare som arbetar med Östersjöns miljö. Inom programmet utvecklas ett användarvänligt beslutsstödssystem (Nest). Systemet åskådliggör vad som skulle kunna vara en kostnadseffektiv fördelning av de åtgärder som krävs för att uppnå önskad miljökvalitet i Östersjön. Användaren kan genom att ändra olika förutsättningar i systemet skapa olika scenarier för möjliga åtgärder i olika delar av regionen. Syftet med forskningsprogrammet MARE är att utveckla ett användarvänligt beslutsstödssystem (Nest) för att kunna beräkna kostnadseffektiva åtgärder mot eutrofieringen av Östersjön. Målet är att beslutsfattare som arbetar med Östersjöns miljö skall kunna använda resultaten av de beräkningar som gjorts med Nest-systemet som underlag för beslut om åtgärder. Hemsida: Användningsområden av beslutsstödssystemet Nest: under vilka förutsättningar kan man använda modellen? I Nest-systemet kan användaren ta en önskad miljökvalitet som utgångspunkt, varefter programmet beräknar vilka åtgärder som är mest kostnadseffektiva för att uppnå denna miljökvalitet. Sexton möjliga åtgärder för att minska näringstillförseln till havet från olika samhällssektorer och verksamheter ingår för närvarande i Nest och kan i simuleringarna vidtas i samtliga länder runt Östersjön. Den som använder Nest kan ändra förutsättningarna för beräkningarna genom att utesluta ett eller flera länder eller åtgärder, liksom ändra de kostnader som satts för åtgärderna. På så sätt kan användaren snabbt skapa ett flertal scenarier som underlag för beslut. Det är främst beslutsfattare inom Helsingforskommissionen (HELCOM) samt de som i länderna runt Östersjön arbetar med EU:s Ramdirektiv för vatten som är målgrupp för arbetet inom MARE-programmet. Både forskare och beslutsfattare skall således kunna ha nytta av Nest-systemet i arbetet med att finna kostnadseffektiva sätt att minska belastningen med näringsämnen, därigenom minska eutrofieringen och kunna uppnå de miljömål som finns för Östersjön. För att kunna fungera som ett sådant beslutsstöd behöver man i Nest-systemet kunna beskriva förhållandena mellan miljötillståndet och kostnaderna för att uppnå ett bestämt miljömål. Tillståndet i havsmiljön vid olika koncentrationer av näringsämnen (kväve och fosfor) behöver kopplas till förhållandet mellan tillförsel (belastning) och halterna av näringsämnen i vattnet, samt sedan till kostnaderna för att minska utsläppen (tillförseln) från de viktigaste källorna för vattenburna eller luftburna näringsämnen. Nödvändig information För Östersjöregionen har man tillgång till en stor mängd data om belastning och tillstånd i havet och det har byggts upp en stor databas med denna information, se t.ex. Östersjöregionen är sannolikt unik i mängden av data som redan finns. Dock har ett stort arbete genomförts för att syntetisera och analysera dessa inom ramen för ett antal forskningsprojekt. 78

80 Det finns även ett mycket stort antal publikationer, som utgör grundvalen för formuleringen av projektet. Förväntade resultat: vilka resultat kan man förvänta av modellen och vilka är begränsningarna? Resultaten föreslår kostnadseffektiva åtgärder mot eutrofieringen av Östersjön. Målet är att beslutsfattare som arbetar med Östersjöns miljö skall kunna använda resultaten av de beräkningar som gjorts med Nest-systemet som underlag för beslut om åtgärder. MARE arbetar med hela Östersjön, uppdelad i 7 delbassänger och 23 delavrinningsområden, en för grov uppdelning för att kunna användas i kommunal planering. Datorprogram: är datorprogrammet lätt tillgängligt och vilka kunskaper måste användaren ha? Datorprogrammet Nest är fritt tillgängligt via nätet. Programmet kan användas på följande system: Windows 98 eller senare versioner, Linux, Sun Solaris och Mac OSX. Varje gång man startar up programmet kontrolleras mjukvaran och uppdateras automatiskt om en ny version är tillgänglig. Den här proceduren gör att man alltid har tillgång till den senaste versionen av Nest. Användaren bör vara väl insatt i Östersjöproblematiken, men modellerna går att använda på olika nivåer: Vetenskapsmän som främst är ute för att testa modellernas kvalité och antagandena/data bakom dessa. Experter inom olika kommissioner/departement, verk och andra som har ansvar för att ta fram handlingsplaner för en bättre Östersjömiljö, främst på internationell nivå (inom Helsingforskommissionen och EU). Slutligen är Nest ett pedagogiskt undervisningsinstrument på högskolenivå. Styrkor och svagheter Styrkor: Effekterna av eutrofieringen i Östersjön är resultatet av att näringsämnen transporteras och omvandlas i ett antal olika system. Om man inte förstår kopplingarna mellan dessa system är det risk för att man vidtar åtgärder som kostar mycket utan att vara tillräckligt effektiva. Beslutsstödssystemet gör det möjligt att peka ut den effektivaste åtgärden. Svagheter: Modellerna saknar fortfarande tidsberoende; det vill säga hur lång tid det tar innan åtgärder får effekt (enbart nytt jämviktsläge). Man arbetar på att få in tidsberoende och också mått på osäkerheten i resultaten, dels pga. datakvalitet och dels på grund av klimatvariationer. De ekonomiska antagandena och data behöver dokumenteras bättre. Procedur för användning av metoden I systemet använder man sig av modeller där kunskap inom ekologi, fysisk oceanografi, biogeokemi och ekonomi kopplas samman för att utveckla ett gemensamt system. Meningen är att beslutsfattare inom Östersjöområdet skall kunna använda beräkningar de själva gör med hjälp av Nest-systemet som grund för beslut om åtgärder. Det gäller främst beslutsfattare inom ramen för arbetet i HELCOM, liksom de som arbetar med att genomföra EG: s Ramdirektiv för vatten. Följande delar ingår i Nest: Kostnadsberäkningar: Ett verktyg som beräknar och optimerar kostnaderna för åtgärder (åtgärden man ska göra inom utvalda sektorer i samhället) för att nå en viss önskad förbättring i vattenkvalitet i de sju Östersjöbassängerna. 79

81 Näringsmängder: Här ingår verktyg för att beräkna och analysera effekter på flöden och fördelningar av kväve och fosfor i Östersjön som ett resultat av minskad näringstillförsel. Förändringar i miljökvalitet i havet som är resultatet av en förändring i flöden beräknas också. Belastningar: Här ingår verktyg som beräknar belastningen av näringen till Östersjön från olika utsläpp, och de korresponderande hydrokemiska förhållandena i havsvattnet. Modellresultat: verktyg för att visa resultatet från olika modeller. Praktisk erfarenhet Beslutsstödssystemet Nest håller fortfarande på att utvecklas. Nest är fortfarande en prototyp och skall användas med försiktighet. MARE har nu fått i uppdrag av Helsingforskommissionen att testa olika framtida belastningsscenarier. Det är viktigt att vi gör dessa arbeten i nära samarbete med beslutsfattare annars kommer inte resultaten att accepteras och användas. En hel del vetenskapliga publikationer finns om delar av modellerna men dessa arbeten fyller snarare behovet att dokumentera och skapa trovärdighet mot andra forskare. Mer information och SUCOZOMAs årsrapport kan fås via MAREs programdirektör, Sif Johansson på Naturvårdsverket. MARE diskuterar för närvarande med bl.a. SMHI om en hierarkisk länkning av Nest till mera detaljerade lokala modeller för ett skärgårdsområde. 80

82 Regionplane- och trafikkontoret: Kartläggning av vattenvärden Beskrivning och syfte med metoden Denna beskrivning gäller det hittillsvarande arbetet utfört av Scandiaconsult år på uppdrag av Regionplane- och trafikkontoret (RTK), vilket omfattade identifiering och definitioner av vattenvärden med hjälp av intervjuer och diskussioner med olika intressenter. Arbetet finns beskrivet i Arbetspromemoria nr 5 (RTK, 2004). Under 2005 genomförs fortsatt utveckling av metodiken av Sweco Viak på uppdrag av RTK. Vattenvärden delades in i tre funktionsområden: sociala vattenvärden, naturvärden kopplade till vatten samt ekonomiska vattenvärden. Data har hämtats från lämpliga källor och sammanställts med hjälp av GIS i en karta per vattenvärde. Med hjälp av kartmaterialet, litteraturstudier och synpunkter från referensgruppsmöten utfördes en analys av vattenvärden. Vattenvärdena sammanställdes i en karta vilken bl.a. visar att vissa vattenvärden samverkar medan andra kan stå i konflikt med varandra. Metoden syftar till att stärka hänsynen till vattenaspekter genom utarbetande av bättre planeringsunderlag för kommuners och andra intressenters arbete med vattenfrågor i samhällsplaneringen. Genom att ha tillgång till bra planeringsunderlag främjas arbetet med att nå relevanta nationella miljökvalitetsmål och målformuleringar enligt EU:s vattendirektiv. Kartläggning av vattenvärden leder till att värdena synliggörs vilket kan bidra till ökad förståelse för bevarande av värdena, och i de fall det är lämpligt framhävande av värdena. Användningsområde Metodens tänkta användningsområde är vid framtagande av översiktsplaner, fördjupade översiktsplaner, åtgärdsprogram eller liknande för mellankommunala avrinningsområden, kommunala eller regionala vattenplaner, eller vid avvägning av vattenintressen mot andra samhällsintressen. Modellen ska kunna användas för att kartlägga vattenvärden inom regionen. Underlaget kan komma till nytta för ökad samverkan mellan olika intressenter av vatten. Genom att tydliggöras kan olika värden och värdekonflikter öppna upp för diskussion och hanteras bättre. Beskrivning av valda teckenförklaringar eller motsvarande parametrar till antal och innehåll, nödvändiga indata och metod för datafångst Inom respektive funktionsområde identifierades ett flertal vattenvärden. Med stöd av inhämtade synpunkter formulerades de olika vattenvärdena med hjälp av bakgrund, definition, värderingskriterier samt förslag till underlag. Följande vattenvärden har definierats inom ramen för de tre funktionsområdena: Sociala vattenvärden 1. Rekreation och aktivitet 2. Vattenestetik 3. Kulturhistoria 81

83 Naturvärden kopplade till vatten 1. Naturvärden vid stränder 2. Naturvärden i vatten Ekonomiska vattenvärden 1. Dricksvattenförsörjning 2. Yrkesfiske och vattenbruk 3. Farleder och transporter 4. Recipient 5. Energiförsörjning Vid Sweco Viaks metodutveckling under 2005 har ansatsen varit att kartlägga anspråk som ställs på vatten i samhällsplaneringen. Ett stort antal exempel på olika anspråk fördelades inom följande aspekter: Rekreation och friluftsliv, Infrastruktur och boende, Arbetsplats, Kulturmiljö och landskap, Vattenkvalitet och vattenkvantitet, Livsmiljö samt Flora och fauna. Aspekterna kan i sin tur delas upp i en rad delaspekter. Metod vid användning av modellen. Bedömning av arbetsinsats, nödvändiga kvalifikationer och resurser Metoden innehåller tre steg: 1. Datafångst: kartdata över området har behandlats med GIS-programvara från ESRI (Environmental Systems Research Institute). En karta per vattenvärde har ritats. Merparten av den behandlade informationen har funnits tillgänglig som digitalt kartmaterial. Information har även hämtats från rapporter varifrån identifierade vattenvärden har digitaliserats. De huvudsakliga källorna till digitalt kartmaterial har varit RTK:s databas Navet samt Botkyrka kommun. Andra källor med digitalt kartmaterial har varit SGU och Lantmäteriet. 2. GIS-bearbetning: Materialet har sammanställts med hjälp av GIS i en karta per vattenvärde. Konvertering av befintligt material kan vara nödvändigt. 3. Analys: En bedömning på kvaliteten av vattenförsörjningen görs med hjälp av värderingskriterier. En analys utförs av vilka vattentäkter som är värdefulla och vilka som inte är det. Ingen bedömning görs av själva risken, bara att den finns. Till slut samlas alla värden och visas i en figur. Konflikter och slutresultaten diskuteras. Uppskattad kostnad för genomförande vid användning av metoden Kostnaderna beror mycket på vald detaljnivå, det undersökta området och personliga kunskaper. Om man antar att man känner till metodiken är 100 timmar per 700 ha en rimlig uppskattning av tidsåtgången. Utdata, slutprodukt. Hur ser resultatet ut? Vilken form? Resultatet presenteras dels som kartor i GIS-skick och dels som en rapport som innehåller diskussion och analys. Kartorna är indelade i bakgrundskartor (översiktskarta över pilotområdet, pilotområde, jordartskarta och naturliga förutsättningar), bedömningskartor (sociala vattenvärden, naturvärden och teknisk försörjning) och samlade värden. 82

84 Följande figur presenterar de samlade vattenvärden enligt Scandiaconsults analys (RTK, Arbetspromemoria nr 5, 2004). Som pilotområde för att kartlägga definierade vattenvärden valdes en del av Botkyrka kommun Kilometers Vattenförsörjning Riskobjekt för grundvatten %2 Avfallsupplag, nedlagd!( Grustäkt ^ Återvinningscentral!( Bergtäkt!( Grustäkt Mellanlager #* Förorenade områden, gammal tipp #* Förorenade områden, undersökt/riskklassat #* Förorenade områden, preliminärt riskklassat Tillståndspliktiga verksamheter A@ A-anlägging A@ B-anläggning Transport av farligt gods Primär transportväg Sekundär transportväg Källa Vattendelare, första rang Vattendelare, andra rang Vattendrag, storlek på avrinningsområde >100 km km km2 <25 km2 Isälvsavlagring ") Vattenverk ") Reningsverk 147 grader 342 grader Observationsbrunn, SGU Energibrunnar Vattendelare, grundvatten Vattenledning Avloppsledning Förslag till yttre vattenskyddsområde, Mälaren Förslag till inre vattenskyddsområde Mälaren Förslag till skyddat ytvatten Vattenskyddsområde, inre skydd Vattenskyddsområde, yttre skydd Vattenskyddsområde, regionalt VA, verksamhetsområde Grundvattentillgång i jordlager Mycket stor, l/s Stor, 5-25 l/s Måttlig, 1-5 l/s Figur 14: Riskobjekt för grundvattenförsörjning i Botkyrka kommun. Var finns modellen och i vilken form? Vem ansvarar för utveckling? Kommer modellen att utvecklas? När finns det en färdig modell att använda? Metodiken beskrivs i en rapport utgiven på RTK, skriven av Scandiaconsult. RTK ansvarar för fortsatt utveckling. Under 2005 genomförs fortsatt utveckling av kartläggningsmetodiken av Sweco Viak på uppdrag av RTK. Vem/vilka kan använda modellen? Finns det en handbok eller användarmanual? Förslagsvis hanteras en kommun (alternativt avrinningsområde) i taget då merparten av informationen är lokal och regional och områdeskännedomen är starkast hos kommunerna. Både miljö- och hälsoskyddskontor och plankontor bör vara involverade i processen. Det finns ingen handbok eller användarmanual. Kostar det något att få modellen från upphovsmännen? Metodiken är fritt tillgängligt. Styrkor och svagheter. Förslag till utveckling. En styrka består i att metoden tar hänsyn till många parametrar vilket innebär en hög detaljnivå. I metoden finns också en blandning av sociala, natur- och tekniska värden. 83

85 Svagheter är att metoden i nuläget inte är överförbar till andra tillämpningar. Fältbesök är inte med i metoden. Lokal kännedom förbättrar förutsättningarna för ett bra slutresultat. Den höga detaljnivån kan också vara en svaghet. Det finns ingen handbok för metoden. Fler styrkor och svagheter diskuteras i Arbetspromemoria nr 5 (RTK, 2004). 84

86 RTK, KSL och Länsstyrelsen i Stockholms län: Hur väljer man vatten- och avloppslösningar där kommunalt VA saknas? Beskrivning och syfte med metoden Metodstudien innebär att VA-problemen i ett specifikt omvandlings-, skärgårds- eller glesbygdsområde identifieras och att områdets förutsättningar för småskaliga hållbara VA-lösningar klarläggs. Utifrån de naturgivna förutsättningarna bortsorteras omöjliga VA-lösningar och möjliga VA-system för detta specifika område utformas. Dessa möjliga småskaliga VA-system utvärderas och jämförs med hjälp av ett antal kriterier dels mellan varandra, dels med eventuella storskaliga VA-systemlösningar. Därefter kvarstår för området lämpligt eller lämpliga VA-system. Arbetsmetodiken omfattar både val av vatten- och avloppslösning. Eftersom vatten är vårt viktigaste livsmedel och avgörande för människans liv har genomgående vattenfrågorna behandlats före avloppsproblematiken i arbetsgången. Syftet är att ge kommunernas tjänstemän och boende ett hjälpmedel för att ta sig an de komplexa VA-frågorna. Användningsområde Arbetsmetodiken ska kunna utnyttjas för olika typer av områden som saknar fungerande VA-system. Arbetsmetodiken har utformats utifrån förutsättningarna i Stockholms län, men är generell och bedöms vara användbar även i övriga Sverige. Beskrivning av valda teckenförklaringar eller motsvarande parametrar till antal och innehåll, nödvändiga indata och metod för datafångst Arbetsmetodiken består av de tre faserna; inventering, utformning respektive utvärdering och jämförelse. I inventeringsfasen klarläggs områdets förutsättningar i sex indatagrupper; 1. Studiens avgränsning 2. Krav/Policy 3. Nuvarande bebyggelse Framtida bebyggelsetryck 4. Nuvarande VA-förhållanden 5. Framtida vattenbehov 6. Naturgivna förutsättningar. Arbetet i inventeringsfasen innehåller såväl skrivbordsarbete som fältbesök. Det är fördelaktigt om den geografiskt knutna informationen, vilken ofta är omfattande, kan hanteras i ett GIS-system. I var och en av de sex indatagrupperna ställs en rad frågor som måste besvaras för att områdets samlade problembild korrekt ska kunna klarläggas. Ett av stegen i utformningsfasen innehåller bedömning av kapacitet/kvalitet/skala. Det finns en hjälptabell för utformning av vattensystem och två hjälptabeller för utformning av avloppssystem. I utvärderings- och jämförelsefasen sker utvärdering av lämpliga VA-system med hjälp av följande kriterier: 85

87 1. Vattenkvalitet/Smittskydd 2. Teknisk robusthet 3. Resurshushållning inklusive kretslopp 4. Miljöpåverkan 5. Ekonomi 6. Brukaraspekter 7. Ansvar För de sju kriterierna finns förslag till hur olika parametrar bör kvantifieras. Arbetsmetodiken har testats i tre testområden i Vaxholms stad, Ekerö och Nynäshamns kommuner. De genomförda testerna beskrivs i rapporten och arbetsmetodiken befanns vara tillämpbar i alla de tre områdena. Metod vid användning av modellen. Bedömning av arbetsinsats, nödvändiga kvalifikationer och resurser Arbetsmetodiken består av de tre faserna; inventering, utformning respektive utvärdering och jämförelse. Figur 15. Metod vid val av VA-system där kommunalt VA saknas 86

88 Varje arbetsfas måste avslutas innan nästa fas påbörjas. De naturgivna förutsättningarna är direkt avgörande för vilka småskaliga miljöanpassade VA-system som är möjliga för ett specifikt område. Därför är det mycket viktigt att de naturgivna förutsättningarna är klarlagda i fas 1 innan utformning av möjliga VA-system sker i fas 2. Tanken är att arbetsgången, åtminstone på en mer övergripande nivå, ska kunna användas av personer som inte besitter specifik VA-teknisk kompetens. Dessa personer, som kan vara exempelvis tjänstemän på miljö- och plankontor och boende, ska kunna identifiera om området har de naturgivna förutsättningarna för olika typer av småskaliga VA-system. För att slutligen utforma, utvärdera, jämföra och välja VA-system kommer i viss mån VA-teknisk specialistkompetens att behövas. Uppskattad kostnad för genomförande vid användning av metod Arbetsinsatsen för de tre faserna är naturligtvis direkt avhängig det studerade områdets storlek och komplexitet samt befintligt underlagsmaterial. För att välja lämpligt VAsystem för ett litet område, säg ett 20-tal fastigheter, så torde den totala arbetsinsatsen för alla inblandade ofta uppgå till 1-2 månader. För större områden med hushåll kan arbetsinsatsen uppgå till storleksordningen 6-8 månader. Till dessa arbetsinsatser kommer eventuella provtagningar och analyser samt provpumpning av vattentäkt. Därefter kan projektering och byggande ske. Utdata, slutprodukt. Hur ser resultatet ut? Vilken form? Resultatet presenteras i en sammanfattande rapport där redovisningen sker i text, med hjälp av hjälptabellerna och på kartor. Rapporten utgör beslutsunderlag med rekommendation till lämplig småskalig VA-lösning för det aktuella området inklusive ekonomisk kalkyl. Om möjlighet till storskaliga VA-system finns bör jämförelse och avvägning av en sådan lösning också ske. I det fall inga lämpliga småskaliga VA-system har kunnat utformas ska även detta redovisas. Var finns modellen och i vilken form? Vem ansvarar för utveckling? Kommer modellen att utvecklas? När finns det en färdig modell att använda? Metodiken har tagits fram genom ett samarbete mellan Regionplane- och trafikkontoret, Kommunförbundet i Stockholms län och Länsstyrelsen i Stockholms län. Arbetsgången beskrivs i en rapport utgiven av RTK, skriven av VAI VA-Projekt AB. Rapporten heter Hur väljer man vatten- och avloppslösningar där kommunalt VA saknas? En metodstudie (RTK Arbetspromemoria Nr 9.) Fortsatt utveckling av metoden kan eventuellt ske inom ramen för det regionala miljöhandlingsprogrammet för Stockholms län (2004), för vilket RTK, KSL och Länsstyrelsen i Stockholms län ansvarar. Vem/vilka kan använda modellen? Finns det en handbok eller användarmanual? Arbetsmetodiken ska kunna användas av personer som inte besitter specifik VA-teknisk kompetens exempelvis tjänstemän på miljö- och plankontor och boende. Den rapport som beskriver arbetsmetodiken kan användas som handbok och vägledning. Där finns exempelvis hjälptabeller som kan unyttjas vid utformning av småskaliga VA-system. Kostar det något att få modellen från upphovsmännen? Metodiken är fritt tillgänglig. 87

89 Styrkor och svagheter. Förslag till utveckling. Arbetsmetodiken är generell och kan användas för olika typer av områden. Arbetsgången är fasindelad och fältinventering ingår vilket gör att metodiken är verklighetsförankrad. Metodiken är utvecklad för val av småskaliga VA-system men kan också användas för jämförelse med storskaliga VA-system. Hänsyn måste alltid tas till de naturgivna förutsättningarna och arbetsmetodiken kräver i vissa delar VA-teknisk specialkompetens, exempelvis för att slutligen kunna utforma förslag till ett lämpligt VA-system för ett specifikt område. 88

90 SEAREG Beskrivning av metod och syfte SEAREG står för Sea Level Change Affecting the Spatial Development in the Baltic Sea Region. Projektet fokuserar på utvärdering av socioekonomiska och miljömässiga effekter av klimatförändringar i Östersjöområdet, med fokus på vattenståndshöjning och ändrade avrinningsmönster hos vattendrag. Dessa kan leda till översvämningar, vilket påverkar den fysiska planeringen av städer i regionen och hållbar utveckling i hela Östersjöregionen. Projektet ska kartlägga områden som kan komma att översvämmas vid klimatförändringar med hjälp av GIS. Hemsida: Användningsområden Beslutsstödsverktyget karterar och identifierar riskområden i hela Östersjöområdet när det gäller vattenståndshöjningar på grund av klimatförändringar. Nödvändig information Noggranna höjddata är utgångsläget och för att sedan kunna göra riskanalyser behövs geografisk data i form av befolkningsregister, fastighetstaxeringsregister, markanvändningsdata, information om var infrastrukturen är lokaliserad mm. Förväntade resultat: Vilka resultat kan man förvänta av modellen och vilka begränsningar finns? Det förväntade resultatet är en beskrivning av vad som kan hända när havet stiger på grund av klimatförändringar. Noggrannheten i resultatet är helt beroende av noggrannheten på indata. Den klimatmodell som SMHI använder beräknar hur mycket vattnet kommer att stiga fram till år Någon analys av hur många människor som kan bli drabbade år 2100 görs dock inte, utan läget analyseras utifrån dagens läge. Datorprogram: Är datorprogrammet lätt tillgängligt och vilka kunskaper måste användaren ha? GIS-programmen ArcMap och ArcView används med Spatial Analyst som tillägg. För att kunna utföra analyserna och använda programmet behövs kunskaper inom GIS. Styrkor och svagheter Styrka: Metoden gör det möjligt att förutspå riskområden. Svagheter: Metoden är beroende av hög kvalitet på indata. Procedurer SEAREG-projektet utvecklar en beslutsstödsstruktur som kan användas för framtagandet av åtgärder med fokus på vattenståndshöjning i hela Östersjöregionen. Beslutsstödsstrukturen består av fyra delar som visas i följande figur. 89

91 Figur 16. Struktur hos SEAREGs beslutsstöd. Projektet består av fem steg: 1. Datainsamling 2. Databearbetning 3. Beräkning 4. Analys 5. Resultatredovisning Praktisk erfarenhet Metoden har tillämpats i teststudier i bland annat Estland. Figur 17 visar t.ex. hur mycket land man förlorar vid en vattenståndshöjning på 60 cm. Figur 17. Preliminär karta över Pärnu i Estland som visar mark som kommer att hamna under vatten vid 60 cm höjning av havsnivån. 90