Flood Watch Kristianstad Prognossystem för översvämningar längs nedre Helge å. Michael Dahlman C4 Teknik Kristianstads kommun

Transkript

1 Flood Watch Kristianstad Prognossystem för översvämningar längs nedre Helge å Michael Dahlman C4 Teknik Kristianstads kommun

2 Kristianstad är beläget långt nedströms och intill Helge å, Skånes största å

3 Kristianstadsslätten är en gammal havsvik med stora ytor av lågt belägna områden upp till 3 mil från havet 5-meterskurvan Kristianstad Det låglänta området utgör idag kärnan i Biosfärområde Kristianstads Vattenrike Åhus

4 Kristianstads låglänta belägenhet kommer sig av att fästningsstaden Kristianstad år 1614 av försvarsskäl placerades på en halvö ute i våtmarkerna kring Helge å Helge å Nosabyviken Karta från början av 1800-talet, lågvatten Hammarsjön

5 I slutet av 1800-talet vallades dessutom Nosabyviken in och detta torrlagda område öster om centrala Kristianstad började sedan bebyggas redan i början av 1900-talet. Även områden väster om ån har invallats och bebyggts. F d Nosabyviken Hammarsjön

6 Konsekvensen har blivit att stora delar av Kristianstad idag är bebyggda strax över eller t o m under havsytan. Här finns Sveriges lägsta marknivå (2,41 m under havsytan). Vattenytor vid normalt vattenstånd Områden som täcks av vatten vid extremt högvatten ( beräknat högsta flöde ) och +2 m i havet - om invallningarna inte fungerar

7 Ca människor drabbas direkt om gamla Nosabysjön fylls upp på kort tid. Väster om Helge å kan ytterligare ca människor drabbas. Om invallningarna kring Kristianstad inte håller vid ett kraftigt högvatten översvämmas stora områden snabbt. Vattendjupet kan bli upp till 5,7 meter. Reningsverket för Kristianstad och 18 andra orter slås ut Centralsjukhuset måste utrymmas E 22 blockeras Staden kan behöva överges en längre tid

8 Det stora högvattnet i februari 2002 blev en väckarklocka för de flesta att Kristianstad inte var helt säker. Vallarna höll även denna gång, men bara tack vare ett intensivt förstärkningsarbete. Projektering av nya vallar och utveckling av prognossystemet hade då pågått sedan flera år. Prognossystemet var dock inte helt klart och varningen kom sent.

9 Maximala flödet vid översvämningarna 2002 (5/2) vid Torsebro (strax uppströms Kristianstad) uppmättes till 218 m³/s För det framtida skyddet av Kristianstad ska vi dimensionera vallarna för ett beräknat högsta flöde (BHF) av 527 m³/s Värdet är framtaget av SMHI och utgör grund för alla beräkningar av nivåer och åtföljande skyddsåtgärder. Verkliga flödesmätningar vid Torsebro är hittills behäftade med rätt stora osäkerheter.

10 Som underlag för planeringen har sedan cirka femton år ett omfattande underlag tagits fram och modeller skapats En stor del av underlaget avser marknivåer och tvärsnitt för att kunna göra beräkningar av vattennivåer vid extrema flöden Beräkningarna av flöde och vattennivåer görs via DHI:s modellsystem MIKE 11 Flödesmodellen är dessutom kopplad till den stora MIKE SHE-modellen för Kristianstadsslättens hydrologi Modelleringsarbetet har utförts av DHI

11 Under hösten 2010 genomför Lantmäteriet ett projekt tillsammans med Kristianstads kommun, DHI, Högskolan i Gävle, GeoXD och MSB. Syftet är att testa om den nya nationella höjdmodellen (flygning gjordes våren 2010) kan: - förbättra resultaten av MIKE 11-beräkningarna - ge översvämningskartor som är säkrare och mer yttäckande

12 Modellberäkningarna utifrån beräknade flöden resulterar i beräknade vattennivåer utmed Helge å. Nivåerna blir förstås olika exempelvis uppströms och nedströms broar. Beroende på utgångsvärdena erhåller man olika nivåer. Torsebro Kristianstad Hammarsjön Havet (+1,33)

13 Vi använder modellen även för att beräkna förändringar eller bara föreslagna förändringar i åsystemet. Olika scenarier kan köras. Exempelvis anser vissa lantbrukare att ån behöver muddras för att minska hotet mot Kristianstad (och få deras marker torrare). Beräkningar visar att detta inte är lönt, jämfört med de stora kostnaderna för muddring. [meter] Bilaga Maximum 1: Vattenyteprofil Flöde Torsebro 135 m³/s, Havsnivå 0,75m Uppdaterad bottenprofil Muddring Gropahålet Muddring från Hammarsjöns Utlopp till Havet Muddring i Hammarsjön (obs att detta ger samma nivå som uppdaterad bottenprofil, den blå linjen ligger således över den svarta) Flöde Torsebro 135 m³/s, Havsnivå 0 m Flöde Torsebro 36 m³/s, Havsnivå 0 m [m] Torsebro Utlopp Araslövssjön Långebro S. Dämmet Utlopp Hammarsjön Längdkoordinat (meter) Utlopp Vramsån Yngsjö Bro Gropahålet

14 Beräkning av ökad dämning efter byggande av ny bro till naturum Kristianstads Vattenrike, vid olika scenarier

15 Hänsyn tas till framtida klimatförändringar: Vattenföringen i Helge å vintertid väntas i framtiden bli högre än idag, och lägre sommartid Svarta linjen = ref (idag)

16 BHF, det dimensionerande flödet, väntas dock bli lägre på grund av mindre snö och tjäle vintertid (även om det blir mer regn). Ett framtida lägre BHF har dock inte lagts in i modellen! Förändringar i dimensionerande flöde (% av dagens): Scenario RCAO-H/A2 RCAO-H/B2 RCAO-E/A2 RCAO-E/B2 Område Torsebro Känslighetsanalys av Flödeskommitténs riktlinjer i ett framtida förändrat klimat, finansierat av Elforsk och Svenska Kraftnät

17 Framtida klimatförändringar väntas också medföra stigande havsyta och högre högvatten i Östersjön, vilket ger en ökad dämning av Helge å även uppe i Kristianstad. SMHI har på uppdrag av kommunen beräknat framtida nivåer i Hanöbukten vid Åhus. Vår planering grundas nu på modellberäkning utifrån tillfälligt högvattenstånd i havet på +2 m, med ett samtidigt flöde i Helge å enligt nuvarande beräknade högsta flöde (BHF). Årshögsta havsnivåer Kungsholmsfort obs obs & low case obs & high case EA2 & high case Sannolikhet

18 De därmed framräknade maxnivåerna för vattnet bestämmer den lägsta höjd vi måste utgå ifrån i planeringen av våra skyddsvallar Uppströms järnvägsbroarna +4,02 Nedströms järnvägsbroarna +3,81 Barbacka +3,71 S Dämmet +3,42 N Hammarsjön +3,30

19 Vi arbetar för fullt med stora förstärkningar av skyddet mot Helge å. Vallar och pumpstationer byggs ut successivt. Allt ska vara klart omkring år 2015 till en total kostnad av drygt 200 Mkr. Räddningsverket/MSB bidrar till stor del med statliga medel. Tidsplan just nu:

20 Hammarslundsvallen maj 2009

21 Våren 2008 blev den sista delen av vallen öster om Helge å färdig. Här förstärktes bland annat banvallen så att den även fungerar som en skyddsvall. Hälften av det nya vallsystemet är därmed klart och skyddar hela östra Kristianstad.

22 Högvattnet brukar komma snabbt, tidig varning är därför mycket viktig! (exempel vintern 2007): Riskabel nivå 2,00 Högvatten i Helge å vintern ,80 1,60 1,40 1,20 Röd nivå Gul nivå 1,00 0,80 0,60 0,40 möh vid Barbacka 0,20 0,00

23 Vi kan få högvatten även när det inte är vårflod (exempel sommaren 2007): Höga vattennivåer i Helge å juli ,00 1,80 1,60 1,40 1,20 Röd nivå Gul nivå 1,00 0,80 0,60 0,40 möh vid Barbacka 0,20 0,

24 Genom flödesmodellen MIKE 11 för Helge å har kommunen med hjälp av DHI byggt upp ett prognossystem, Flood Watch Kristianstad. Systemet sköts av C4 Teknik och togs i drift i samband med högvattnet i januari 2007.

25 Uppgradering gjordes 2010 och innebär MIKE 11 + Flood Watch 2009 Arc View 9.3 Dashboard Manager WEB + Google Mapsfunktionalitet Windows Server 2003 i virtuell miljö.net Framework 3.5 SP1 Aqua View drift- och övervakningssystem

26 Kommunen har sex egna väderstationer i Helgeåns avrinningsområde. Vattennivåerna mäts på sju platser. EON lämnar flödesvärden från tre kraftstationer. Prognoser för nederbörd och temperatur hämtas från SMHI två gånger per dag.

27 I samarbete med SMHI och EON installerades hösten 2008 en ny mätstation vid Torsebro för bättre flödesmätning. Det blir Sveriges första indexstation i ett vattendrag. ADCP, akustisk dopplerströmmätare

28 Mätdata från Torsebro indexstation vårfloden 2010

29 Under 2011 planerar SMHI extra vattenståndsmätningar i Åhus hamn i samarbete med C4 Teknik och Åhus hamn Även havets vattenstånd i Åhus hamn mäts kontinuerligt av C4 Teknik.

30 Prognoser för havsnivån de närmaste tio dygnen levereras av SMHI. Prognostiserade nivåer läggs f n in manuellt i FloodWatch, eller så förlängs det senast avlästa värdet. (Diagrammet nedan från prognos på webben för Simrishamn, endast två dygn framåt.)

31 Prognoserna kalibreras mot nivåmätningen vid Södra Dämmet (i centrala Kristianstad) som vi anser ger mest tillförlitliga data. Modellen kalibreras t v inte mot flödesdata.

32 Prognossystemets första insats handlar om när luckan vid just Södra Dämmet kan dras upp/fällas ner. Pumpstationen skyddar centrala Kristianstad och styr nivån för kanalsystemet. Bottennivån ligger på +0,60. Då rinner vattnet ut med självfall. Vid drygt +0,80 måste luckan dras upp och pumparna startas. Flood Watch hjälper till att avgöra om luckan måste dras upp/kan tas ner.

33 Prognoserna körs automatiskt två gånger per dag året runt. De redovisas även i webbformat via kommunens hemsida

34 Nivåer Genom att klicka på en punkt får man upp både mätvärden och prognoser, 10 dygn bakåt, 10 dygn framåt

35 Nederbörd & temperatur Genom att klicka på en punkt får man upp både mätvärden och prognoser, 10 dygn bakåt, 10 dygn framåt

36 Från februari 2010 redovisas vattennivån i Helge å vid Barbacka on-line på kommunens hemsida. Sakerhet/Krislagen/Skydd-mot-oversvamningar/Prognoser-och-vattennivaer/

37 Vi har även tillgång till SMHI:s system WebHyPro med hydrologiska data och prognoser

38 Via ett gemensamt projekt tillhandahåller SMHI också en presentation på webben av sannolikheten för överskridande av varningsklass 1 i avrinningsområdena i Sverige.

39 Information om vallprojektet och prognossystemet finns på kommunens hemsida under Räddning & säkerhet. Under högvatten läggs extra information ut.

40 Så här kan det se ut

41 Utvärdering av DHI denna nivån förutsågs tidigt ganska rätt, men prognosen låg 1-2 dygn för tidigt denna nivån förutsågs rätt i tiden, men hamnade ca 5 cm för lågt i de första prognoserna Driftresultat januari jan 10-jan 11-jan 12-jan 13-jan jan 16-jan 17-jan jan 20-jan jan 22-jan 23-jan medelfel i prognoser 1 dygn = 3 cm 2 dygn = 4 cm 3 dygn = 6 cm 4 dygn = 6 cm 5 dygn = 8 cm 24-jan 25-jan 26-jan 27-jan 28-jan 29-jan 30-jan 01-feb 02-feb Observerat jan 14-jan 19-jan 24-jan 29-jan 03-feb 08-feb

42 Driftresultat, exempel 19 mars 2010

43 Driftresultat, exempel 22 mars 2010

44 Driftresultat, exempel 27 mars 2010

45 Driftresultat, exempel 31 mars 2010

46 MIKE 11 och Flood Watch Kristianstad - fördelar Vi får nivåer! Havsnivån tas med i modellen Kanske lättare att bedöma felkällor och förutsättningar för prognoserna Lokalt framtagen: bättre engagemang, ansvar och insikt? Kan utvecklas efter egna önskemål och användas till flera syften

47 Flood Watch Kristianstad - nackdelar Sårbart med enbart egen kompetens + en konsult Stort arbete att ta fram (drygt tio år), dyrbart Risk för dålig kompetens för delar av systemet (t ex regnmätning)

48 Tack för mig!