Framtida Erosions- och

Transkript

1 Möjligheter att Undersöka och Bedöma Framtida Erosions- och Översvämningsrisker Hans Hanson - Seminarium Åhus

2 Möjliga Hot Överspolning Erosion Översvämning

3 Möjligt upplägg 1/2 - Historiska data på vågor och vattenstånd - Befintliga data - Översättning av data från andra lokaler - Hur vågor och vattenstånd har påverkat stränder/bankar fram till idag Fokus på stormtillfällen - Kartlägga kritiska kustavsnitt/områden Övergripande terrängmodell Detaljerade profilmätningar Markanvändning, planer - Möjliga framtida scenarier Förlängning av befintliga prognoser Klimatmodeller Vågor och vattenstånd

4 Möjligt upplägg 2/2 - Modeller för beräkningar av systemets respons - Erosion, uppspolning, överspolning, kollaps, översvämning - Sannolikheter idag och imorgon - Beräkning av konsekvenser - Markanvändning, planer, infrastruktur - Beräkning av risk/prioritering - Risk = sannolikhet*konsekvens

5 Vind Falsterbo 1 1obs/3h ( ) Hanö 1obs/3h ( ) Ystad 3 1obs/3h ( ) Trelleborg 3obs/dag (kl.8, 12, 17) ( ) Ystad 2 1obs/10min ( )* *Stora luckor i serien och därmed ej tillförlitlig Översikt över tillgängliga dataserier avseende vinddata

6 Vind Frekvens (%) Falsterbo Hanö >20 Vindstyrka (m/s)

7 Vind Frekvens (%) Falsterbo Hanö N NO O SO S SV V NV Stiltje Vindriktning

8 Vattenstånd Simrishamn 1obs/h ( ) Skanör 1 1obs/h ( ) Ystad 1 Dagsmax, -min, -medel ( ) Trelleborg 3obs/dag (kl.08, 12, 17) ( ) Skanör 2 1obs/dag (kl.12) ( ) Falsterbo 2 Årsextremer, -medel ( ) Klagshamn Årsextremer, -medel ( ) Ystad 2 1obs/10min ( )* *Stora luckor i serien och därmed ej tillförlitlig Översikt över tillgängliga dataserier avseende vattenstånd

9 Vattenstånd Vattenstånd (cm) 80 Simrishamn Skanör 60 Ystad Januari 1998

10 Kustprocesser - Djupvattenzon - Kustnära zon - Strandzon

11 Djupvattenzon Vind orsakar: - Uppbyggnad av vågor - Storskaliga vattenståndsförändringar

12 Vindar Genererar Vågor

13 Djupvattenzon

14 Djupvattenzon Beräknade vågegenskaper på djupt vatten (SPM): Våghöjd, H Period, T Våglängd, L

15 Stryklängder

16 Beräknade vågor Frekvens (%) ,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 Maximal våghöjd:?? meter Genomsnittlig våghöjd:?? meter Period: Våghöjd (m)

17 Våghöjd - förekomst h/år ,1 0,01 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 Våghöjd (m)

18 Kustnära zon - Uppgrundning -Refraktion - Vågbrott, H/d= 0.78 Botten

19 Kustnära zon - Uppgrundning -Refraktion - Vågbrott, H/d= 0.78

20 Strandzon - Uppspolning Uppspolning beror av: - Vågens egenskaper - Strandprofilens utseende - Aktuellt vattenstånd Hunts formel: R H = tan β L 0 H 0 / 0

21 Strandzon - Erosion dv Klittererosion beror av: - Vågornas egenskaper - Uppspolning - Strandprofilens utseende Analytisk erosionsmodell: dv dt = 4C S ( R ms T z 2 0 )

22 Strandzon - Överspolning Överspolning = Uppspolning > Höjd på klitter Överspolning beror av: - Uppspolning, R - Höjd från vattenyta till klittertopp

23 Uppspolningsnivåer = R + vst tim/år , Uppspolningshöjd (m) Hunts metod - Högsta uppspolning: x.x meter - Uppspolning över 0 sker vid xx% av tillfällen - xxx tim/år ger uppspolning > 2 meter

24 Framtida scenarier Trendanalys & befintliga prognoser Framtida vindar Framtida vattenstånd Framtida vågor Framtida uppspolning, klittererosion och överspolning

25 Framtidssimuleringar Input, historiska data: - SWECLIM:s prognoser - Vattenstånd: historiska data + trender - Vindar: historiska data + trender Prognoser för: - Medelvattennivåer - Högvattennivåer - Vågklimat - Uppspolningshöjder - Klittererosion - Överspolningsrisk

26 SWECLIM:s prognoser SWECLIM Forskningsprojekt av SMHI och Mistra Indata Klimatmodell Prognos Indata: Framtida befolkning, BNP, energianvändning, markanvändning, antropogena emissioner, m.m.

27 Framtida vattenstånd? N Vattenståndsmätningar var 3:e tim 1942 Skanörs hamn Falsterbokanalen Falsterbo fyr (SMHI)

28 Vattenstånd Falsterbokanalen Sea level relative to Mean Sea Level (MSL) between y = x Trend: cm/yr (or 0,006cm/month) S ea level ( cm.) Year värden!

29 Årliga Högvattennivåer (korrigerade för ändring av MVY) Water level above MSL (cm) Year Trend = 0.45 cm/år

30 Vattenstånd Relativt Trend 30 Vattenstånd relativt trend (cm) Uppmätt - trend Trend (MHV) År (Blomgren & Hanson 1996)

31 Statistisk Fördelning av Högvatten 1.00 P (Årshögsta > Nivå) MV = 0.09 SD = Mätvärden Kumulativ normalfördelning Nivå över aktuell MHV (cm) (Blomgren & Hanson 1996)

32 Normalfördelning Kumulativ normalfördelning (inverterad) 40 Normalfördelning P (Betyg1 < x < Betyg2) P (x > Betyg) Betyg Betyg

33 Statistisk Fördelning av Högvatten 1.00 P (Årshögsta > Nivå) Water level above MSL (cm) Year MV = 0.09 SD = MSL Mätvärden Kumulativ normalfördelning Nivå över aktuell MHV (cm) (Blomgren & Hanson 1996)

34 Förväntade Årshögsta Vattenstånd - Idag 1,0 0,8 P (Årshögsta > nivå) Nuvarande situation 2050, 57-års trend 2050, 57-års trend+ ökad växthuseff. 0,6 0,4 0,2 0,0 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 Nivå relativt nuvarande MVY (m)

35 Ökning av Högvatten Trend i Medelvatten Trend i Högvatten

36 Höjning av Medelvattenytan Havsnivåhöjning (cm) År Hög Mellan (bästa uppskattning) Låg Historisk (IPCC 1996)

37 Höjning av Högvatten över Medelvattenytan Water level above MSL (cm) Year Trend = 0.45 cm/år = 27 cm på 60 år!

38 Förväntade högvattennivåer 1,0 0,8 P (Årshögsta > nivå) Nuvarande situation 2050, 57-års trend 2050, 57-års trend+ ökad växthuseff. 0,6 0,4 0,2 0,0 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 Nivå relativt nuvarande MVY (m)

39 Förväntade högvattennivåer 1,0 0,8 P (Årshögsta > nivå) Nuvarande situation 2050, 57-års trend 2050, 57-års trend+ ökad växthuseff. 0,6 0,4 0,2 0,0 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 Nivå relativt nuvarande MVY (m)

40 Förväntade högvattennivåer 1,0 0,8 P (Årshögsta > nivå) Nuvarande situation 2050, 57-års trend 2050, 57-års trend+ ökad växthuseff. IPCC 0,6 0,4 0,2 0,0 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 Nivå relativt nuvarande MVY (m)

41 Översvämning?

42 Bestämning av Topografin

43 Bestämning av Topografin

44 INMÄTNING MED GPS (Global Positioning System)

45 ÖVERSVÄMNINGSCENARIER MED EN DIGITAL TERRÄNGMODELL Terrängmodell - baserad på 18,000 kända höjdkoordinater. Vertikal skala överdriven för att förstärka 3D- effekt.

46 ÖVERSVÄMNINGSCENARIER MED HJÄLP AV EN DIGITAL TERRÄNGMODELL Översvämning av bebyggda områden i Skanör/Falsterbo vid ,0 m: 00% Figure 19a. The peninsula at MSL.

47 ÖVERSVÄMNINGSCENARIER MED HJÄLP AV EN DIGITAL TERRÄNGMODELL Översvämning av bebyggda områden i Skanör/Falsterbo vid ,5 m: 18%

48 ÖVERSVÄMNINGSCENARIER MED HJÄLP AV EN DIGITAL TERRÄNGMODELL Översvämning av bebyggda områden i Skanör/Falsterbo vid ,5 m: 18%...+2,0 m: 42% Ljunghusen : 4%

49 Trendanalys Årlig frekvens (%) 14 Trend i vindstyrka??? Årlig frekvens av kulingvindar från Falsterbo, År

50 Uppspolning: vågor + vst h/år HB2 Idag Medel EA2 1 0, Uppspolningshöjd (m) Antal tim/år som en uppspolningshöjd uppnås i genomsnitt för olika scenarier.

51 Överspolning Profil (0) (1) Idag HB Medel EA Profil (19) Idag HB Medel EA Antal tillfällen under 20 år

52 Erosion av klitter En stor osäkerhet är z! 0 dv dt = 4C S ( R ms T z 2 0 ) Jämförelse mellan framtida scenarier och situationen idag, utifrån schematiserade profiler. Erosionshastighet om 100 år jämfört med idag: EA2: + 75% HB2: - 15% Medel: + 22% Samma profiler som idag är mest erosionsbenägna!

53 Genombrott av klitter? Data om profiler som används vid beräkning av kriterier för klitterbrott. Profil 13 Profil 15 Profil 17 Profil 21 z 0 (m): Volym (m 3 /m): Profiler som detaljstuderats i klitterbrottsanalysen Klitterstabilitet?

54 TACK FÖR MIG

55

56