Regional klimatsammanställning Stockholms län Del 3: Mälaren och projekt Slussen Björn Stensen, Johan Andréasson, Sten Bergström, Joel Dahné, Dan Eklund, Jonas German, Hanna Gustavsson, Kristoffer Hallberg, Sandra Martinsson, Signild Nerheim och Lennart Wern
Mälarens avrinningsområde
Mälarens vattenstånd 1924 År 2000 Mälaren är reglerad sedan 1943
Mälartorget våren 1924 Foto: S. Ernfors, SMHI
Vattenföring/ tappning
2011-02-01 Tappningsställen Riksbrodammen Stallkanalen Avtappningskanalen (NE) Södertäljesluss Kulvert (Vettersgatan) Kulvert (Maren) Karl-Johanslussen Hammarbyslussen Kulvert (Skanstull) 6
Väsentliga vattenstånd i tre höjdsystem Mälarens höjdsystem (m) RH00(m) RH70(m) 4,70 0,86 1,22 4,00 0,16 0,52
2011-02-01 Mälarens vattendom Vattenstånd (m) Mälarens höjdsystem RH00 Åtgärd/tappning 4.00 4.05 0.16 0.21 Tätning < 4.10 < 0.26 4.10 4.20 0.26 0.36 > 4.20 > 0.36 > 4.25 > 0.41 > 4.50 > 0.66 > 4.60 > 0.76 Samtliga dammluckor och övriga tappställen i Södertälje och Stockholm stängda (Maren dock alltid öppen) Tappning sker genom Norrström (Riksbron - och Stallkanalsdammarna) för att eftersträva vattenståndet 4.15 m Riksbron och Stallkanalen hålls fullt öppna. Totalt ca 380 m 3 /s Avtappningskanalen vid Karl Johans torg och kulvert vid Skanstull öppna. Totalt ca 530 m 3 /s Karl-Johansslussen helt öppen. Totalt ca 690 m 3 /s Avtappning vid slussarna i Hammarby och Södertälje (70 + 70 m 3 /s). Totalt ca 830 m 3 /s 8
2011-02-01 Höga vattenstånd Ws = 4.08 m Nollalternativ fas 3 Q100 5.17 Q1000 >6.00 Q10000 >6.00 FLK1 >6.00 Mälarens översvämningsrisker är idag oacceptabelt stora Redan ett flöde med en återkomsttid på 100 år skulle resultera i nivåer över 5 m om det samtidigt är ett högt vattenstånd i havet 9
2011-02-01 Stormen Gudrun +17 cm 10
Vad händer med Mälaren när klimatet ändras?
Effektstudier hydrologi Statistisk bearbetning
Metoder för att använda klimatmodelldata för effektstudier Ks-utredningen Denna utredning
Distributions Baserad Skalering (DBS-metoden) Syfte: Att justera storleken på nederbörd och temperatur utan att störa klimatförändringssignalen som ges av klimatmodellerna (storlek och variabilitet) Ny metod utvecklad sedan Ks-utredningen
Tillämpade klimatscenarier Nation Institut Scenario GCM RCM Upplösning Period SMHI A1B ECHAM5(1) RCA3 50 km 1961-2100 Skalerade mot PTHBV 1961-1990 4 4km SMHI A1B ECHAM5(2) RCA3 50 km 1961-2100 SMHI A1B ECHAM5(3) RCA3 50 km 1961-2100 SMHI A1B ECHAM5(3) RCA3 25 km 1961-2100 SMHI B1 ECHAM5(1) RCA3 50 km 1961-2100 SMHI A1B CNRM RCA3 50 km 1961-2100 SMHI A1B CCSM3 RCA3 50 km 1961-2100 CNRM A1B ARPEGE Aladin 25 km 1961-2050 KNMI A1B ECHAM5(3) RACMO 25 km 1961-2100 MPI A1B ECHAM5(3) REMO 25 km 1961-2100 C4I A2 ECHAM5(3) RCA3 25 km 1961-2050 HC A1B HadCM3(Q0) HadRM3 25 km 1961-2100 C4I A1B HadCM3(Q16) RCA3 25 km 1961-2100 METNO A1B BCM HIRHAM 25 km 1961-2050 METNO A1B HadCM3(Q0) HIRHAM 25 km 1961-2050 DMI A1B ECHAM5(3) HIRHAM 25 km 1961-2100
Förändrad säsongsdynamik i tillrinning
Ändrad medeltillrinning
Vinter Vår Sommar Höst
Sammanfattning tillrinning Vattenföringens säsongsvariation går mot en flödesregim med högre flöden under höst och vinter och lägre vårflod. Dessa förändringar syns tydligast mot slutet av detta sekel. Det kan bli ökad risk för torka och vattenbrist under sommaren Ingen stor förändring av medelvattenföringen (svag tendens till minskning)
Ändring av 100-årstillrinning
2011-02-01 Projekt Slussen - Syfte med en ny reglering För detaljerad beskrivning se: Andreasson, J. och Gustavsson, H. (2010) Förslag på Mälarens framtida reglering Slutrapport fas 3. SMHI-rapport nr. 2010-16. 21
2011-02-01 Syfte och hänsynstaganden Minska risk för översvämningar Minska risk för Låga vattenstånd Förhindra saltvatteninträngning Årstidvariationer Vattenhastigheter Flöden vid Riksbron 22
2011-02-01 Likheter och skillnader 23
2011-02-01 Viktiga ställningstaganden Automatluckor och flödesreglering i Söderström Tappningsmodellen för Mälaren med flödesreglering i Söderström 24
2011-02-01 Större kapacitet i Slussen/Söderström Nuvarande Karl-Johanslussen (148 m 3 /s) Avtappningskanalen (126 m 3 /s) Enligt förslag Ny sluss (175 m 3 /s) Ny kanal A1 (665 m 3 /s begränsas till 600 m 3 /s) Ny kanal A2 (665 m 3 /s begränsas till 600 m 3 /s) Σ 272 m 3 /s Σ 1506 m 3 /s (begränsas till 1375 m 3 /s) Övriga tappningsställen är oförändrade. Kulverten i Maren och fiskluckan i Riksbron antas gå att stänga. 25
2011-02-01 Effekter på vattenstånd Högsta vattenstånd _ + = _ Medelvattenstånd Lägsta vattenstånd 26
Vad är ett dimensionerande flöde? Flödesdimensioneringsklass I Icke försumbar risk för människoliv eller annan personskada Beräknas med hydrologisk modell Återkomsttiden längre än 10 000 år En nyhet 2007 var att klimatfrågan skall beaktas!
Principen för beräkning av klass I flöden
2011-02-01 Höga vattenstånd Dagens situation Högre kapacitet Ws = 4.08 m Nollalternativ fas 3 Huvudalternativ fas 3b flödesreglerad Q100 5.17 4.56 Q1000 >6.00 4.64 Q10000 >6.00 4.78 FLK1 >6.00 4.78 29
2011-02-01 Låga vattenstånd Under 4.00 m Nollalternativ fas 3 Huvudalternativ fas 3b flödesreglerad Antal dagar/år 8.4 5.5 Antal år 6 5 Antal tillfällen/år > 0.66 0.37 Längsta period 112 91 Färre tillfällen Under 3.96 m Nollalternativ fas 3 Huvudalternativ fas 3b flödesreglerad Antal dagar/år 4.5 2.3 Antal år 3 2 Antal tillfällen/år > 0.2 0.2 Längsta period 88 29 Kortare tid 30
Vad händer med Mälaren när klimatet ändras?
2011-02-01 Stockholm 100 Vattenståndsändring / Landhöjning (cm) 80 60 40 20 0-20 -40 Global vattenståndshöjning Nettoändring Landhöjning -60 1990 2000 2010 2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 År 32
Principen för beräkning av klass I flöden
Förändring av dimensionerande vattenstånd till mitten på seklet under förutsättning att havsnivån är samma som 1990 2020-2049 Saltsjön 3,58 m Saltsjön 4,08 m Medel -7 cm -8 cm Max +14 cm +14 cm Min -20 cm -21 cm Normala havsvattenstånd Höga havsvattenstånd
Förändring av dimensionerande vattenstånd till slutet på seklet under förutsättning att havsnivån höjts 50 cm (+1 m landhöjning) 2067-2096 Saltsjön 3,58 m under referensperioden jämfört med 4,08 m under scenarioperioden Saltsjön 4,08 m under referensperioden jämfört med 4,58 m under scenarioperioden Medel -17 cm +5 cm Max +1 cm +20 cm Min -36 cm -17 cm Normala havsvattenstånd Höga havsvattenstånd
2011-02-01 Sammanfattning vattenstånd Mälarens översvämningsrisker är idag oacceptabelt stora. Redan ett flöde med en återkomsttid på 100 år skulle resultera i nivåer över 5 m om det samtidigt är ett högt vattenstånd i havet En utökad tappningskapacitet i Söderström i kombination med föreslagen reglering minskar kraftigt översvämningsriskerna i Mälaren Den utökade tappningsförmågan i kombination med en ny reglering av Mälaren gör att översvämningsriskerna kommer att kunna kontrolleras och att översvämningsrisken inte längre kommer att vara ett hot i tidsperspektivet 50-100 år. Tappningskapaciteten är tillräcklig även under framtida klimatförhållanden med höjning av Saltsjön upp till 0,5 m. Regleringen verkar relativt robust för förändringar i tillrinningsmönster orsakat av klimatförändringar. Klimatförändringar kommer dock att leda till ökad risk för låga vattennivåer i Mälaren under sommar och höst. 36
2011-02-01 Mälaren våren 2010 Förhandstappning 37