Översvämningskartering längs Gådeån

Transkript

1 Översvämningskartering längs Gådeån Sträckan övre Gussjön till mynningen i Södra Sundet, Bottenhavet

2 Projekt: Översvämningskartering längs Gådeån Arbetet är utfört på uppdrag av Länsstyrelsen i Västernorrland, Dnr: Att mångfaldiga det innehåll i denna rapport som tillhör Länsstyrelsen i Västernorrland, helt eller delvis, är tillåtet förutsatt att Länsstyrelsen i Västernorrland anges som källa. Lantmäteriverket har rättigheterna till bakgrundskartorna i rapporten. 2

3 Innehållsförteckning Sammanfattning Inledning Allmänt om översvämningskarteringen Återkomsttid och översvämningskartor Framtagning av översiktliga översvämningskartor Användning av översvämningskartor Immateriella rättigheter Beräkningar - förutsättningar och genomförande Beräkning av flöden i dagens klimat Beräkning av flöden i ett framtida klimat (år 2100) Modellbeskrivning av vattendraget Hydrauliska beräkningar Antaganden Kalibrering Framtagning av översvämningskartor Resultat Modell- och vattenståndsberäkningar årsflöde i dagens klimat årsflöde i dagens klimat årsflöde i dagens klimat Beräknat högsta flöde i dagens klimat årsflöde år 2100 enligt framtida klimatscenarier årsflöde år 2100 enligt framtida klimatscenarier årsflöde år 2100 enligt framtida klimatscenarier Beräknat högsta flöde år 2100 enligt framtida klimatscenarier Diskussion Referenser Bilagor... Bilaga 1. Beskrivning av kartskikt i digitalt format... Bilaga 2. Beräknade ytnivåer (RH2000) i samtliga scenarier längs hela sträckan... 3

4 Bilaga 3. Översvämningskartor för Gådeå... Bilaga 4. Inmätta punkter, SMHI, och Till denna rapport hör en CD-skiva där översvämningszonerna finns i ArcGISoch MapInfo-format för GIS-användning. På skivan återfinns även denna rapport i pdf-format. 4

5 Sammanfattning SMHI har av Länsstyrelsen i Västernorrland fått en beställning av en detaljerad översvämningskartering längs Gådeån, Härnösands kommun, för sträckan övre Gussjön till utloppet i Södra Sundet, Bottenhavet. Resultatet illustreras med kartor med översvämningszoner inklusive beskrivningar av tillvägagångssätt och indata enligt denna rapport. Ytnivåer på sträckan är beräknade för flöden med återkomsttid 20 år (HQ 20 ), 50 år (HQ 50 ) och 100 år (HQ 100 ) samt beräknat högsta flöde (Bhf) i dagens klimat och enligt framtida klimatscenarier (år 2100, FHQ 20, FHQ 50, FHQ 100, FBhf). Resultaten av översvämningskarteringen illustreras i kartor med översvämningszoner vid HQ100 och FBhf. Beräknat högsta flöde är beräknat enligt Flödeskommitténs riktlinjer för dammdimensionering (dammar i flödesdimensioneringsklass I, se Svensk Energi m.fl., 2007 [1]). I slutleveransen biläggs också uppsatt hydraulisk modell (modellverktyg MIKE11) av den karterade sträckan samt metadata. Översvämningszonerna levereras som kartor i denna rapport, samt som kartskikt i digital form för hantering i Geografiska InformationsSystem (GIS). Kartskikten levereras i format som stöds av programvarorna ArcGIS (ArcInfo, ArcView) och MapInfo. Ur sektionsfilen kan information om nivåer för vattenstånd för respektive flöde utläsas. Alla skikt levereras i koordinatsystemet SWEREF99 och i höjdsystemet RH2000. De digitala kartorna kan användas tillsammans med lokala digitala bakgrundskartor för analyser och presentationer. Vid användning av de detaljerade översvämningskartorna rekommenderas en högsta upplösning i skalområdet 1:10 000, då beräkningarna av översvämningszoner baseras på detaljerad beskrivning av vattendragets och det omkringliggande landskapets topografi och egenskaper. Som underlag till modellen finns Lantmäteriets Nya Nationella Höjddata (NNH). Den hydrauliska beräkningsmodell som tagits fram kan användas under en pågående översvämning för att beräkna aktuella vattenstånd för kritiska områden utmed vattendraget. 5

6 1. Inledning Karteringsarbetet består av flera delmoment som omfattar fältmätningar, flödesberäkningar, hydrauliska modellberäkningar och GIS-hantering. Flödesberäkningar av 20-, 50- och 100-årsflöde samt beräknat högsta flöde har gjorts av SMHI, liksom de hydrauliska beräkningarna och GIS-arbetet. I arbetet har följande underlagsinformation använts: o Lantmäteriets fastighetskarta o Lantmäteriets översiktskarta o Ny Nationell Höjdmodell, 2 m grid (Lantmäteriet 2013) För den aktuella sträckan av Gådeån har rekognosering i fält utförts i juli 2013, av, och i september 2013, av SMHI, för att erhålla uppgifter om bottenförhållanden och dämmande strukturer (dammar, broar) [2]. På SMHI har Daniel Nordborg ansvarat för hydrologisk modellering med granskning av Katarina Losjö. Dan Eklund har utfört kartanalys och hydraulisk modellering, med stöd av Kristoffer Hallberg, och sammanställt rapporten. Fältmätning har utförts av Christer Gustafsson och Dan Eklund. Rapportgranskning är gjord av Sten Lindell. 1

7 2. Allmänt om översvämningskarteringen 2.1 Återkomsttid och översvämningskartor Som mått på översvämningsrisken används ofta begreppet återkomsttid, vilket betecknar den genomsnittliga tiden mellan två översvämningar av samma omfattning. Begreppet återkomsttid ger dock en falsk känsla av säkerhet, eftersom det anger sannolikheten för ett enda år och inte den sammanlagda sannolikheten för en period av flera år. Tabell 1 visar den sammanlagda sannolikheten för att ett flöde med en viss återkomsttid skall överskridas under en längre tidsperiod. Ett flöde med återkomsttiden 100 år har t.ex. 40 % sannolikhet att inträffa under en 50- årsperiod och ett flöde med återkomsttiden år har 1 % sannolikhet att inträffa under en 100-årsperiod. Tabell 1 Sannolikhet för ett visst flöde uttryckt i % under en period av år. Flöde Period av år 10 år 50 år 100 år 200 år 500 år år 20-årsflöde årsflöde årsflöde årsflöde 0,1 0, ,5 Det är svårt att beräkna flöden med mycket långa återkomsttider (1000 år eller mer) och osäkerheten blir mycket stor. Normalt finns det mindre än 100 års observationer att utgå ifrån och i reglerade system är de observerade vattenföringsserierna betydligt kortare. Översvämningskartorna har producerats för fyra nivåer. Dessa nivåer motsvarar flöden med 20, 50 och 100 års återkomsttid samt beräknat högsta flöde. Framtagning av beräknat högsta flöde har skett i enlighet med Flödeskommitténs riktlinjer för dammdimensionering (dammar i 2

8 Flödesdimensioneringsklass I, nedan benämnt FDK I), [1], som bygger på en systematisk kombination av alla kritiska faktorer som bidrar till ett flöde (regn, snösmältning, hög markfuktighet, högt vattenstånd i sjöar samt magasinsfyllning i reglerade vattendrag). För dammdimensionering benämns detta flöde det dimensionerande flödet. Någon återkomsttid kan inte anges för detta flöde, men den är betydligt större än 100 år och ligger i storleksordningen år. 2.2 Framtagning av översiktliga översvämningskartor Framtagning av en översvämningskarta består av tre huvudmoment. Dessa är: Beräkning av flöden för vilka översvämningszoner skall karteras. Beräkning av 20-, 50 och 100-årsflöde görs normalt genom statistisk analys av observerade vattenföringsserier. När det gäller beräknat högsta flöde blir en sådan uppskattning alltför osäker. Beräkningen sker i stället enligt Flödeskommitténs riktlinjer för dammdimensionering (dammar i FDK I) [1]. Vid beräkningen används en hydrologisk datamodell, som matas med maximalt ogynnsamma förutsättningar när det gäller nederbörd, snösmältning och markvattenförhållanden. På så sätt kan beräknat högsta flöde simuleras. Den hydrologiska modelleringen som indata i översvämningskarteringen har genomförts av SMHI 2013 [3]. Beräkning av vattenstånd motsvarande ovan nämnda flöden i vattendraget Beräkning av vattenstånd utifrån beräknade flöden genomförs med en hydraulisk datamodell. Vattendraget beskrivs i modellen med hjälp av sektioner, vilka är lagda tvärs vattendraget på ett sådant sätt att vattendragets och det översvämmade områdets geometriska variation tas i beaktande. Beskrivningen av vattendraget sker med hjälp av damm- och broritningar, uppgifter om och uppskattningar av vattendragets egenskaper (bl.a. lutning och bottenfriktion) samt det omkringliggande landskapets topografi och råhet. I förekommande fall utnyttjas inmätta sektioner för beskrivningen. Resultatet blir för varje sektion ett vattenstånd för respektive flöde, se vidare avsnitt Modellen kalibreras in mot tidigare mätningar av vattenstånd och vattenföring. Översvämningskarteringen omfattar enbart naturliga flöden, d.v.s. inte flöden uppkomna genom t.ex. dammbrott och isdämningar. 3

9 Kartläggning av översvämmat område för vattendragssträckan Kartläggning av översvämmat område sker med hjälp av GIS. I karteringen används Lantmäteriets nya nationella höjddata [4] för beskrivning av topografin. Vattenstånden längs hela vattendragssträckan interpoleras fram. Genom att jämföra nivåer hos den simulerade vattenytan med nivåer i höjddata genereras det översvämmade området. 2.3 Användning av översvämningskartor Översvämningskarteringen är avsedd som underlag vid olika planeringsinsatser. Karteringen avser hela den aktuella vattendragssträckan och ger en indikation på eventuella översvämningsproblem längs med vattendraget. Den hydrauliska modellen kan användas under en pågående översvämning. Den kalibreras då efter de aktuella flödena. Vattenstånd för den pågående översvämningen kan beräknas för kritiska områden utmed vattendraget och de nya uppgifterna levereras till räddningstjänster och övriga berörda. 2.4 Immateriella rättigheter Länsstyrelsen i Västernorrland har upphovsrätt till de av Länsstyrelsen i Västernorrland framtagna översiktliga översvämningskarteringarna som skyddas av upphovsrättslagen (1960:729). Innehållet i rapporter och CD-skivor får mångfaldigas, helt eller delvis, förutsatt att Länsstyrelsen i Västernorrland anges som källa. Rättigheter till underlagskartor i rapport och GIS-skikt tillhör Lantmäteriverket och får inte nyttjas utan Lantmäteriverkets tillstånd. Allt ansvar vid nyttjande av rapporterna och CD-skivorna vilar på användaren. Länsstyrelsen i Västernorrland fråntar sig allt ansvar för produktens funktion eller användbarhet för något visst ändamål. Användningen av de detaljerade översvämningskartorna rekommenderas i skalområdet 1: :

10 3. Beräkningar - förutsättningar och genomförande 3.1 Beräkning av flöden i dagens klimat Tillrinning med 20, 50 och 100 års återkomsttid (HQ 20, HQ 50, HQ 100 ) samt beräknat högsta flöde (Bhf) enligt Flödeskommitténs riktlinjer för dammar i riskklass I har tagits fram för sjöar i Tabell 2. Beräknat högsta flöde har erhållits genom beräkning i HBV-modellen [3]. Flöden med en återkomsttid på 20, 50 och 100 år är framräknade med hjälp av frekvensanalys på beräknade vattenföringsserier med ovan nämnd HBVmodell vilken kalibrerats med SMHIs vattenföringsstation vid Risnäs (Stationsnummer 2398) i Gussjön. De med HBV-modellen beräknade flödena har använts som inflöde till den hydrauliska modellen. Tabell 2 För följande sjöar har 20-, 50- och 100-årstillrinning och -utflöde, samt beräknad högsta tillrinning och utflöde enligt Flödeskommitténs riktlinjer för dammar i FDK I, beräknats. Plats för beräknat flöde 20-årsflöde [m 3 /s] 50-årsflöde [m 3 /s] 100-årsflöde [m 3 /s] Beräknat högsta flöde [m 3 /s] Tillrinn. Utflöde Tillrinn. Utflöde Tillrinn. Utflöde Tillrinn. Utflöde Gussjön ,5 29, Brunnesjön Långsjön 42,5 39, , ,5 Nässjön , , Mynningen i Bottenhavet ,5 57,

11 3.2 Beräkning av flöden i ett framtida klimat (år 2100). Beräkning av framtida flöden genom jämförelse av olika klimatscenariers påverkan på avrinningsområdet avseende snö, medeltillrining, dimensionerande tillrinning, mm, se Flödesberäkning för Gådeån, SMHI 2013 [3]. Resultaten presenteras som medel-, max-, och min-värden samt percentiler av klimatscenarieensemblen, se tabell 3. Tabell 3 Max-, medel-. minvärde samt övre och nedre kvartil för förändring (%) av dimensionerande tillrinning (HQ100 samt flödesdimensioneringsklass 1) i ett framtida klimat och för samtliga använda scenarierna (d.v.s 16 st fram till 2049 och 12 st till 2096). Från SMHI 2013 [3]. HQ100 Flödesdimensioneringsklass Max percentil Medel , percentil Min För beräkning av ytnivåer i Gådeån i framtida klimat har den 75:e percentilen av klimatscenarieenseblen valts för korrigering uppåt av beräknade högflöden i dagens klimat. Detta utesluter det mest extrema klimatscenariot (Max-värdet) men väger in hela ensemblen. Följaktligen har ett påslag på 9 % gjorts till Beräknat högsta flöde i dagens klimat respektive 10 % till dagens övriga beräknade högflöden. Med dessa korrigerade högflöden har den hydrauliska modellen belastats för beräkning av resulterande nivåer enligt framtida klimatscenarier, se tabell 4. 6

12 Tabell 4 För följande sjöar har 20-, 50- och 100-årstillrinning och -utflöde, samt beräknad högsta tillrinning och utflöde enligt Flödeskommitténs riktlinjer för dammar i FDK I, beräknats enligt framtida klimatscenarier för år Plats för beräknat flöde enligt framtida klimatscenarier Framtida 20- årsflöde [m 3 /s] Framtida 50- årsflöde [m 3 /s] Framtida 100- årsflöde [m 3 /s] Framtida Beräknat högsta flöde [m 3 /s] Tillrinn. Utflöde Tillrinn. Utflöde Tillrinn. Utflöde Tillrinn. Utflöde Gussjön 25,5 15, ,5 32, Brunnesjön 27,5 26, , Långsjön 47 43, , Nässjön 47, , Mynningen i Bottenhavet 49,5 49, Modellbeskrivning av vattendraget Beskrivningen av vattendragets sträckning och sektionering är gjord utifrån lantmäteriets kartdata och NNH för sträckan från vägbron över Gussjön till Gådeåns mynning i Södra Sundet i Bottenhavet. Sektionerna har digitaliserats i ArcGIS och höjder har erhållits från NNH. Uppskattning av bottenprofil och djup i tvärsektionerna har gjorts med hjälp av damm- och broritningar samt för projektet inmätta sektioner. Modellen av Gådeån omfattar 28 km om 278 sektioner. I modellen finns två dammar och åtta broar inlagda som särskilda dämmande strukturer (kulvert samt brobana), se Tabell 5 och 6. Övriga broars förträngande effekt beskrivs i sektionsgeometrin. För beskrivning av broar har sammanställningsritningar samt inmätningar använts och för beskrivning av dammar och deras avbördningsförmåga har inmätta uppgifter från fältbesöken använts. 7

13 Tabell 5 Dammar i hydraulisk modell. Avstånd från modellstart (m) Sektions-ID X Y Kommentar usdamm Reglerar Brunnesjön. Nedströms Nässjön, ej usdamm reglerande. Tabell 6 Broar i hydraulisk modell beskrivna som kulvert samt brobana. Avstånd från modellstart (m) Sektions-ID X Y Kommentar usbro Vägbro över Gussjön usbro Nedströms Gussjön. Strax nedströms usbro Damm usbro Vägbro över Långsjön usbro Vägbro uppströms Järnvägsbron usbro Liten bilbro uppströms Damm usbro E4 samt GC-bana. 3.4 Hydrauliska beräkningar För vattenståndsberäkningarna har det hydrodynamiska modellverktyget MIKE11 använts. Modellen är utvecklad av DHI Water & Environment och är en strömningsmodell som bygger på Saint-Venants ekvationer i en dimension. För en ingående beskrivning av modellen hänvisas till MIKE11 Reference Manual [5] och MIKE11 User Manual [6] Antaganden Följande antaganden har gjorts vid beräkningarna: o Alla dammar och broar står kvar vid höga flöden. 8

14 o Simuleringarna bygger på att vattnet är rent. I verkligheten följer träd, buskar och jord med vattnet vid högflöde. o Ett undantag från ovanstående punkt görs i beskrivningen av Bro12 bredvid vilken en gammal kraftverkstub finns. Denna är ej medtagen i brobeskrivningen i sektionen då det kan antas att den sätter igen och marginell vattenandel passerar genom den vid högflödessituation. o Kännedom om regleringsrutiner för de två dammarna har ej funnits. Utskoven i de två dammarna på sträckan har i simuleringarna antagits vara delvis stängda. Den luckställning som var vid mättillfället (lågflödestillfälle) har antagits gälla även vid höga vattenföringar. Detta ger något högre ytnivåresultat för Brunnesjön, samt direkt uppströms dammen vid samhället Gådeå, mot om luckorna antas öppnas helt vid flödestoppen. Simuleringen motsvarar ett scenario då man ej justerat de manuella luckorna vid flödessituationen. o Vid alla flöden har havsvattenståndet i Södra Sundet antagits vara lika med högsta observerade vattenstånd ( HHW ) observerat 1984 vid SMHI oceanografiska station vid Spikarna, 1.35 meter i höjdsystem RH2000. o Ingen hänsyn har tagits till vind- och vågpåverkan vid beräkning av vattenstånd Kalibrering Bottennivå längs sträckan har satts utifrån inmätningar gjorda i september 2013 av SMHI och från Länsstyrelsens inmätningar i juli samma år samt från NNH. Vid tillfället mättes bottensektioner på utvalda, dämningsmässigt viktiga, platser in samt aktuell ytnivå. Även samtliga dämmande strukturer (broar, dammar) mättes in. Vid dessa tillfällen var vattenföringen lägre än medelvattenföring vilket gett god kännedom om bottenförhållanden på sträckan. SMHIs vattenföringsstation i Gussjön vid Risnäs, stationsnummer 2398 [7], har använts för kalibrering av den hydrauliska modellen. Tillrinning till Gussjön beräknad med HBV-modellen för högflödet hösten 2001 har pålagts Gussjön i den hydrauliska modellen (MIKE11) och kalibrering av bottenråheten i form av Mannings tal har skett mot uppmätt sjönivå och vattenföring under flödesförloppet. En differens i uppmätt och beräknad ytnvå i Gussjön på 5 cm erhölls vid kalibreringen. Differensen i uppmätt och beräknad maximal vattenföring ut ur sjön (utflödet) under förloppet var 0.8 m 3 /s. Se figur 1. 9

15 Den hydrauliska modellen har validerats mot högflödet våren 2000 med avseende på sjönivå och vattenföring. Differensen mellan uppmätt och beräknad ytnivå var 5 cm. Differensen i uppmätt och beräknat toppvärde i utflöde var 0,1 m 3 /s. Se figur 2. Figur 1. Modellerad och uppmätt ytnivå i Gussjön vid kalibreringstillfället. Figur 2. Modellerad och uppmätt ytnivå i Gussjön vid valideringstillfället. 10

16 För Gussjön visar resultatet att den hydrauliska modellen har kunnat kalibrerats in väl utan korrigering av den modellgeometriska information som erhölls vid fältmätningar och ur NNH. Därför finns skäl att anta att även övriga sjöutlopp är relativt väl beskrivna i modellen. Den kalibrerade bottenråheten (Mannings M = 18) har använts för övrig modellsträcka. Flödestopparna dämpning, dvs förhållandet mellan tillrinning och utflöde, har jämförts mellan HBV och MIKE11 med transienta förlopp (belastning med tillrinningshydrograf) även för övriga sjöar, Brunnesjön, Långsjön och Nässjön. Dämpningen har funnits lika med avseende på maxflöde för alla sjöar med en differens mellan HBV och MIKE11 på som mest ca 1 m 3 /s. Dämpningen är relativt liten i sjöarna, undantaget Gussjön där en tydligare dämpning sker än i övriga sjöar. Efter att sjöarnas dämpning undersökts har resulterande toppflöden i tillrinning och utflöde använts i konstant flödesbelastning för varje flödesscenarie i respektive sjö. Den maximala flödesbelastningen med hela uppströms avrinningsområde inräknat fås till varje sjö för just dess dimensionerande tillfälle, utan att uppströms flödespuls (som inte inträffar vid samma tidpunkt) inverkar på beräkningen. På så sätt tas hänsyn till sjöarnas dämpning vid ytnivåberäkning och ytutbredningsberäkning, och dessa varken överskattas eller underskattas. 3.5 Framtagning av översvämningskartor Det geografiska informationssystemet ArcGIS har använts för interpolering av beräknade vattenstånd mellan sektionerna inför presentation av resultatet på karta. För beskrivning av topografin har samma höjddata använts som vid konstruktionen av tvärsektioner. Medelfelet i Lantmäteriets Nya Nationella höjddata uppges vara bättre än 0.5 m för ett grid med cellstorlek 2 m [4]. Inga invallningar eller vägbankar utmed vattendraget har lagts in i den hydrauliska modellen. De genererade översvämningsytorna motsvarar områden i terrängmodellen som är lägre än den beräknade vattennivån i den sektion som bestämmer nivån på platsen. På vissa platser kan isolerade översvämningsytor synas, det vill säga ytor som till synes saknar hydraulisk kontakt med den huvudsakliga översvämningsytan. Det kan vara områden som är invallade eller saknar möjligheter för direkt tillrinning från det översvämmade vattendraget eftersom 11

17 de är avskilda, exempelvis av en vägbank eller en naturlig formation i terrängen. I översvämningspresentationen har valts att behålla nämnda isolerade områden eftersom det inte kan uteslutas att områdena har hydraulisk kontakt med översvämningsytan närmast Gådeån, tex genom en kulvert eller ett litet dike som inte löses upp av terrängmodellen, trots att denna är förhållandevis detaljerad. Finns förutsättningar för vatten att nå dessa områden genom ledningar, diken, kulverts genom vägbanor etc, har de hydraulisk kontakt och är därmed inom riskområdet för översvämning. Översvämningskartorna grundar sig på beräkningar av vattenståndet i vattendragets huvudfåra. Vid framtagandet av översvämningszoner tillåts dock vattnet att översvämma sidofåror till huvudfårans vattennivå, även om vattenstånden enbart har beräknats för huvudfåran. Eventuella lokala översvämningar i biflödena orsakade av höga flöden och/eller dämningar i dessa finns inte redovisade på kartorna. 12

18 4. Resultat Översvämningszonerna visas på kartor i skala 1: (bilaga 3). 4.1 Modell- och vattenståndsberäkningar Vid de simuleringar som genomförts har antagits att alla dammar och broar står kvar vid de beräknade flödena. Mycket höga flöden kan dock orsaka att vägbankar och broar rasar. Genomförda simuleringar bygger även på att vattnet är rent. I verkligheten följer buskar, träd och jord med i vattnet vid de högsta flödena, vilket kan ge extra dämningar. Vattendragsfåran kan även påverkas av erosion vilket kan förändra förutsättningarna för vattnets flöde genom vattendraget. Endast de broar som kan ha betydande dämningseffekt på större flöden är beskrivna som kulvert i den hydrauliska modellen (jämför tabell 6), dvs inte mindre spänger (6 st) eller broar så stora att de inte har någon eller endast försumbar dämmande verkan. I de fall då högsta flödesscenariet (FBhf 2100) eller något av de lägre scenarierna ej ger ytnivåer som når upp till underkant bro / vägbana beskrivs brosektionen bara som en förträngning. I de fall vägbanan dämmer är denna inlagd i modellens brobeskrivning. Detta ger en stabil och snabb beräkningsmodell. Vid simuleringarna överströmmas tre av de beskrivna broarna vid Bhf i både dagens klimat och enligt framtida klimatscenarier år 2100: Bro18, vägbro över Gussjön Bro10, vägbro uppströms järnvägsbron Bro12, liten bilbro uppströms Damm16 Vid tre av broarna stiger vatten upp över underkant vägbana vid simulering av framtida Bhf, men vägbanan överströmmas ej: Bro2, nedströms Gussjön Bro3 strax nedströms Damm16 och Bro4, vägbro över Långsjön 13

19 Den sistnämnda bron dämmer även vid dagens Bhf. Vid övriga scenarier stiger vatten inte över underkant brobana. Vid dammen nedströms Brunnesjön ( Damm16 ) överströmmas dammkrönet i samtliga scenarier. Vid dammen nedströms Nässjön ( Damm13 ) överströmmas dammkrönet vid alla scenarier utom HQ 20 i dagens klimat. Överströmmade och dämmande strukturer sammanfattas i Tabell 7. Tabell 7 Sammanfattning av överströmmade och dämmande strukturer vid de olika scenarierna. Struktur Bhf HQ 100 HQ 50 HQ 20 FBhf FHQ 100 FHQ 50 FHQ 20 Bro18 Över Över strömm strömma as s Bro10 Över Över strömm strömma as s Bro12 Över Över strömm as strömma s Bro Dämmer Bro Dämmer Bro4 Dämme r Dämmer Damm13 Damm- Damm- Dam - Damm- Damm- Damm- Damm- krön krön m- krön krön krön krön över- över- krön över- över- över- över- strömm strömma över- strömma strömma ström- ström- as s ström -mas s s mas mas Damm16 Damm- Damm- Dam Dam Damm- Damm- Damm- Damm- krön krön m- m- krön krön krön krön över- över- krön krön över- över- över- över- strömm strömma över- över- strömma strömma ström- ström- as s ström ström s s mas mas -mas -mas 14

20 årsflöde i dagens klimat Inga broar överströmmas under befintliga antaganden. Vid dammen nedströms Brunnesjön ( Damm16 ) överströmmas dammkrön. Vid dammen nedströms Nässjön ( Damm13 ) överströmmas ej dammkrön årsflöde i dagens klimat Inga broar överströmmas under befintliga antaganden. Vid båda dammarna på sträckan når vatten över dammkrön årsflöde i dagens klimat Inga broar överströmmas under befintliga antaganden. Vid båda dammarna på sträckan når vatten över dammkrön Beräknat högsta flöde i dagens klimat Följande broar överströmmas under befintliga antaganden: Bro18 (Vägbro över Gussjön) Bro10 Vägbro uppströms järnvägsbron Bro12, liten bilbro uppströms Damm16 Vid Bro4, vägbro över Långsjön, når vatten över underkant brobana, men vägbanan överströmmas ej. Vid båda dammarna på sträckan når vatten över dammkrön årsflöde år 2100 enligt framtida klimatscenarier Inga broar överströmmas under befintliga antaganden. Vid båda dammarna på sträckan når vatten över dammkrön. 15

21 årsflöde år 2100 enligt framtida klimatscenarier Inga broar överströmmas under befintliga antaganden. Vid båda dammarna på sträckan når vatten över dammkrön årsflöde år 2100 enligt framtida klimatscenarier Inga broar överströmmas under befintliga antaganden. Vid båda dammarna på sträckan når vatten över dammkrön Beräknat högsta flöde år 2100 enligt framtida klimatscenarier Följande broar överströmmas under befintliga antaganden: Bro18 (Vägbro över Gussjön) Bro10 Vägbro uppströms järnvägsbron Bro12, liten bilbro uppströms Damm16 Vid följande broar når vatten över underkant brobana, men vägbanan överströmmas ej: Bro2, Nedströms Gussjön Bro3 Strax nedströms Damm16 och Bro4, vägbro över Långsjön Vid båda dammarna på sträckan når vatten över dammkrön. 4.2 Diskussion Modellen är kalibrerad med hydrologiskt beräknad tillrinning till Gussjön mot uppmätt vattenstånd och utflöde från Gussjön från SMHIs pegel vid Risnäs (nr 2398). Utifrån kalibrerings- och valideringsresultaten har råhetsegenskaper för hela modellsträckan satts. Uppmätt vattenföring och ytnivå vid högflödessituationer saknas för övriga sträckan. Förslag på modellförbättringar: Flödesmätning och vattenståndsmätning vid hög-, låg- och medelvattenföring längs hela den aktuella sträckan för kalibrering av modellparametrar. 16

22 Uppgifter om eventuell dammreglering har ej funnits tillgängliga. Därför har antagits att dammluckorna hållits delvis stängda, på samma sätt som observerades vid fältbesöket, vid de simulerade flödestopparna. Detta är en konservativ bedömning som ger högre resulterande ytnivåer i de områden uppströms som däms av respektive damm. Om dammarna i en verklig flödessituation aktivt kan regleras kan avbördningen under flödestoppen ökas och uppströms ytnivåer minskas. Befintlig modell kan justeras och förbättras om mer data beträffande vattenföring och vattenstånd och dammreglering kan inhämtas, samt med fördel användas vidare för andra scenarieberäkningar, åtgärdssimulering i vattendraget, högvattenprognoser vid flödesvarningar, med mera. 17

23 5. Referenser [1] Svensk Energi, Svenska Kraftnät och SveMin (2007) Riktlinjer för bestämning av dimensionerande flöden för dammanläggningar Nyutgåva ISBN [2] SMHI fältmätning , 28 [3] SMHI (2013) Flödesberäkning för Gådeån, Rapport Nr. 47, D-nr: 2012/2155/9.5 [4] Lantmäteriet, 2013a. Lantmäteriets hemsida den 31 oktober 2013, Ny nationell höjdmodell. [5] Danish Hydraulic Institute, Mike 11 Reference Manual. [6] Danish Hydraulic Institute, Mike 11 User Manual. [7] SMHI, hydrologisk mätstation Nr. 2398, Risnäs. Gussjön, Gådeån, Härnösands kommun. Koordintar SWEREF99 TM: X , Y

24 6. Bilagor 1. Beskrivning av kartskikt i digitalt format 2. Beräknade ytnivåer (möh RH2000) i samtliga scenarier längs hela sträckan i tabellform. 3. Översiktskarta Gådeån skala 1: , format A Översvämningskartering Gådeån delsträcka 1, skala 1: Översvämningskartering Gådeån delsträcka 2, skala 1: Översvämningskartering Gådeån delsträcka 3, skala 1: Översvämningskartering Gådeån delsträcka 4, skala 1: Översvämningskartering Gådeån delsträcka 5, skala 1: Översvämningskartering Gådeån delsträcka 6, skala 1: Resultat av SMHIs fältmätningar , 28

25 Bilaga 1. Beskrivning av kartskikt i digitalt format Skikt I ArcGIS (ArcView)-format: Temaskikt med översvämmad yta vid 20- årsflöde, endast det översvämmade området. Temaskikt med översvämmad yta vid 50- årsflöde, endast det översvämmade området. Temaskikt med översvämmad yta vid 100- årsflöde, endast det översvämmade området. Temaskikt med översvämmad yta för beräknat högsta flöde enligt flödeskommitténs riktlinjer för dammdimensionering (FDK I), endast det översvämmade området. Temaskikt med översvämmad yta vid 20- årsflöde, endast det översvämmade området i ett framtida klimat (år 2100). Temaskikt med översvämmad yta vid 20- årsflöde, endast det översvämmade området i ett framtida klimat (år 2100). Temaskikt med översvämmad yta vid 100- årsflöde, endast det översvämmade området i ett framtida klimat (år 2100). Temaskikt med översvämmad yta för beräknat högsta flöde enligt flödeskommitténs riktlinjer för dammdimensionering (FDK I), endast det översvämmade området, i ett framtida klimat (år 2100). Filnamn samt Kod/Innehåll tema-20.shp, tema-20.shx, tema-20.dbf, tema-20.prj tema-50.shp, tema-50.shx, tema-50.dbf, tema-50.prj tema-100.shp, tema-100.shx, tema- 100.dbf, tema-100.prj tema-dim.shp, tema-dim.shx, temadim.dbf, tema-dim.prj tema-fk20.shp, tema-fk20.shx, tema- FK20.dbf, tem-fk20.prj tema-fk50.shp, tema-fk50.shx, tema- FK50.dbf, tem-fk50.prj tema-fk100.shp, tema-fk100.shx, tema- FK100.dbf, tema-fk100.prj tema-fkdim.shp, tema-fkdim.shx, tema- FKdim.dbf, tema-fkdim.prj Översvämningsskikt för 20-årsflöde med bibehållen GIS-funktionalitet Översvämningsskikt för 50-årsflöde med bibehållen GIS-funktionalitet r20.shp r20.shx r20.dbf r20.prj r50.shp r50.shx r50.dbf r50.prj I attributdata finns kolumnen GRID- CODE, som anger vad som är översvämningszon. GRID-CODE= 1: översvämningszone n

26 Översvämningsskikt för 100-årsflöde med bibehållen GIS-funktionalitet Översvämningsskikt för beräknat högsta flöde enligt Flödeskommitténs riktlinjer för dammdimensionering (klass 1 dammar) med bibehållen GIS-funktionalitet Översvämningsskikt för 20-årsflöde med bibehållen GIS-funktionalitet (år 2100) Översvämningsskikt för 50-årsflöde med bibehållen GIS-funktionalitet (år 2100) Översvämningsskikt för 100-årsflöde med bibehållen GIS-funktionalitet (år 2100) Översvämningsskikt för beräknat högsta flöde enligt Flödeskommitténs riktlinjer för dammdimensionering (klass 1 dammar) med bibehållen GIS-funktionalitet (år 2100) Tvärsektioner med beräknade vattenstånd för respektive flöde. r100.shp r100.shx r100.dbf r100.prj rdim.shp rdim.shx rdim.dbf rdim.prj rfk20.shp rfk20.shx rfk20.dbf rfk20.prj rfk50.shp rfk50.shx rfk50.dbf rfk50.prj rfk100.shp rfk100.shx rfk100.dbf rfk100.prj rfkdim.shp rfkdim.shx rfkdim.dbf rfkdim.prj GRID-CODE = 0: ej översvämmat område tsekt.shp, tsekt.shx, tsekt.dbf, tsekt.prj I attributdata i tvärsektionsfilen: chainage: WBhf: Q100: Q50: Q20: WFBhf: WFHQ100: WFHQ50: avstånd i meter längs vattendraget från karteringens utgångspunkt, där startvärdet är satt till 0 ytnivån (m.ö.h., RH2000) i tvärsektionen vid beräknat högsta flöde ytnivån (m.ö.h., RH2000) i tvärsektionen vid 100-årsflödet ytnivån (m.ö.h., RH2000) i tvärsektionen vid 50-årsflödet ytnivån (m.ö.h., RH2000) i tvärsektionen vid 20-årsflödet ytnivån (m.ö.h., RH2000) i tvärsektionen vid beräknat högsta flöde enligt framtida klimatscenarier ytnivån (m.ö.h., RH2000) i tvärsektionen vid 100-årsflödet enligt framtida klimatscenarier ytnivån (m.ö.h., RH2000) i tvärsektionen vid 50-årsflödet enligt framtida klimatscenarier

27 WFHQ20: ytnivån (m.ö.h., RH2000) i tvärsektionen vid 20-årsflödet enligt framtida klimatscenarier Skikt I MapInfo-format: Temaskikt med översvämmad yta vid 20- årsflöde, endast det översvämmade området. Temaskikt med översvämmad yta vid 50- årsflöde, endast det översvämmade området. Temaskikt med översvämmad yta vid 100-årsflöde, endast det översvämmade området. Temaskikt med översvämmad yta för beräknat högsta flöde enligt flödeskommitténs riktlinjer för dammdimensionering (FDK I), endast det översvämmade området. Temaskikt med översvämmad yta vid 20- årsflöde, endast det översvämmade området i ett framtida klimat (år 2100). Temaskikt med översvämmad yta vid 20- årsflöde, endast det översvämmade området i ett framtida klimat (år 2100). Temaskikt med översvämmad yta vid 100-årsflöde, endast det översvämmade området i ett framtida klimat (år 2100). Temaskikt med översvämmad yta för beräknat högsta flöde enligt flödeskommitténs riktlinjer för dammdimensionering (FDK I), endast det översvämmade området, i ett framtida klimat (år 2100). Översvämningsskikt för 20-årsflöde, med bibehållen GIS-funktionalitet. Översvämningsskikt för 50-årsflöde, med bibehållen GIS-funktionalitet. Översvämningsskikt för 100-årsflöde, med bibehållen GIS-funktionalitet. Filnamn samt Kod/Innehåll tema-20.tab tema-50. tab tema-100. tab tema-dim. tab tema-fk20. tab tema-fk50. tab tema-fk100. tab tema-fkdim. tab r20.tab r50.tab r100.tab I attributdata finns kolumnen GRID-CODE, som anger vad som är översvämning

28 Översvämningsskikt för beräknat högsta flöde enligt Flödeskommitténs riktlinjer för dammdimensionering (dammar i Flödesdimensioneringsklass I), med bibehållen GIS-funktionalitet. Översvämningsskikt för 20-årsflöde, med bibehållen GIS-funktionalitet vid år 2100 Översvämningsskikt för 50-årsflöde, med bibehållen GIS-funktionalitet vid år 2100 Översvämningsskikt för 100-årsflöde, med bibehållen GIS-funktionalitet vid år 2100 Översvämningsskikt för beräknat högsta flöde enligt Flödeskommitténs riktlinjer för dammdimensionering (dammar i Flödesdimensioneringsklass I), med bibehållen GIS-funktionalitet vid år Tvärsektioner med beräknade vattenstånd för respektive flöde. rdim.tab rfk20.tab rfk50.tab rfk100.tab rfkdim.tab tsekt.tab szon. GRID- CODE= 1: översvämning szonen GRID-CODE = 0: ej översvämmat område I attributdata i tvärsektionsfilen: chainage: WBhf: Q100: Q50: Q20: WFBhf: WFHQ100: WFHQ50: WFHQ20: avstånd i meter längs vattendraget från karteringens utgångspunkt, där startvärdet är satt till 0 ytnivån (m.ö.h., RH2000) i tvärsektionen vid beräknat högsta flöde ytnivån (m.ö.h., RH2000) i tvärsektionen vid 100-årsflödet ytnivån (m.ö.h., RH2000) i tvärsektionen vid 50-årsflödet ytnivån (m.ö.h., RH2000) i tvärsektionen vid 20-årsflödet ytnivån (m.ö.h., RH2000) i tvärsektionen vid beräknat högsta flöde enligt framtida klimatscenarier ytnivån (m.ö.h., RH2000) i tvärsektionen vid 100-årsflödet enligt framtida klimatscenarier ytnivån (m.ö.h., RH2000) i tvärsektionen vid 50-årsflödet enligt framtida klimatscenarier ytnivån (m.ö.h., RH2000) i tvärsektionen vid 20-årsflödet enligt framtida klimatscenarier

29 Bilaga 2. Beräknade ytnivåer (RH2000) i samtliga scenarier längs hela sträckan Avst. fr. modellstart Sektio ns-id WB hf Q10 0 Q50 Q20 WFBh f WF HQ1 00 WFHQ 50 WFHQ Struktur / Kommentar usbro

30 Avst.fr. modellstart Sektio ns-id WB hf Q10 0 Q50 Q20 WFBh f WF HQ1 00 WFHQ 50 WFHQ Struktur / Kommentar utl Gussjon usbro usdammrest 17

31 usbro Avst.fr. modellstart Sektio ns-id WB hf Q10 0 Q50 Q20 WFBh f WF HQ1 00 WFHQ 50 WFHQ Struktur / Kommentar usbro

32 Avst.fr. modellstart Sektio ns-id WB hf Q10 0 Q50 Q20 WFBh f WF HQ1 00 WFHQ 50 WFHQ Struktur / Kommentar utl Brunnesjön usdamm usbro Avst.fr. modellstart Sektio ns-id WB hf Q10 0 Q50 Q20 WFBh f WF HQ1 00 WFHQ 50 WFHQ Struktur / Kommentar

33 usbro Avst. fr. modellstart Sektio ns-id WB hf Q10 0 Q50 Q20 WFBh f WF HQ1 00 WFHQ 50 WFHQ Struktur / Kommentar

34 usbro utl Långsjön usbro Avst. fr. modellstart Sektio ns-id WB hf Q10 0 Q50 Q20 WFBh f WF HQ1 00 WFHQ 50 WFHQ Struktur / Kommentar usbro usbro

35 Avst. fr. modellstart Sektio ns-id WB hf Q10 0 Q50 Q20 WFBh f WF HQ1 00 WFHQ 50 WFHQ myn i Nässjön Struktur / Kommentar utl Nässjön usbro

36 Avst. fr. modellstart Sektio ns-id WB hf Q10 0 Q50 Q20 WFBh f WF HQ1 00 WFHQ 50 WFHQ 20 Struktur / Kommentar usbro11jvg usbro usdamm Avst. fr. modellstart Sektio ns-id WB hf Q10 0 Q50 Q20 WFBh f WF HQ1 00 WFHQ 50 WFHQ Struktur / Kommentar

37 usbro dsbro

38 Bilaga 3. Översvämningskartor för Gådeå

39

40

41

42

43

44