Detaljerad översvämningskartering för Viskan och Häggån genom Kinna

Marks Kommun Detaljerad översvämningskartering för Viskan och Häggån genom Kinna Uppdragsnummer Göteborg 2011-04-12 12801243 DHI Sverige AB GÖTEBORG STOCKHOLM VÄXJÖ LUND Org. Nr. 556550-9600 Lilla Bommen 1 Svartmangatan 18 Honnörsgatan 16 Kyrkogatan 3 Box 3287 411 04 Göteborg 111 29 Stockholm 350 53 Växjö 222 22 Lund Tel: 031-80 87 90 Tel: 08-402 12 80 Tel: 0470-75 27 60 Tel: 046-16 56 80 Fax: 031-15 21 20 Fax: 08-402 12 81 Fax: 0470-75 27 61 Fax: 046-16 56 81

LEDNINGSSYSTEM FÖR KVALITET ENLIGT ISO 9001:2000 Projektets namn: Detaljerad översvämningskartering för Viskan och Häggån genom Kinna Projekt nr: 12801243 Projektledare: Cecilia Wennberg Beställare: Marks Kommun Kvalitetsansvarig: Dick Karlsson Beställarens ombud: Bertil Fermstad Handläggare: Ola Nordblom Johan Lindeblom Granskad av / datum: Dick Karlsson / 2011-03-15 Rapport version: Slutrapport 2011-01-31, reviderad 2011-03-29 Godkänd av kvalitetsansvarig / datum: Dick Karlsson / 2011-03-15 Uppdragsnr: 12801243 Utskriftsdatum: 2011-04-12 i

Innehållsförteckning 1 Sammanfattning 1 2 Bakgrund och syfte 2 3 Metodöversikt 2 4 Hydrologiskt underlag 3 4.1 Återkomsttid och sannolikhet... 3 4.2 Sammanställning av flöden enligt dagens klimat... 4 4.3 Klimatscenarier... 4 5 Inmätningar 5 6 Modellbeskrivning av vattendraget 5 6.1 Aktuellt område... 5 6.2 Referenssystem och höjdsystem... 5 6.3 Höjdmodell... 5 6.4 Tvärsektioner... 6 6.5 Broar och dammar... 6 6.6 Flödesbelastning... 7 7 Kalibrering 9 7.1 Kalibreringsdata... 9 7.2 Kalibreringsresultat... 9 8 Modellresultat 11 8.1 Översvämningskartor... 11 8.2 Vattennivåprofiler... 11 9 Diskussion 12 9.1 Jämförelser med tidigare resultat... 12 9.2 Osäkerheter i beräknade flöden och nivåer... 12 10 Referenser 13 Bilaga 1: Översvämningskartor 14 Bilaga 2: Beräknade maxnivåer i Viskan och Häggån 20 Bilaga 3: Vattennivåprofiler 22 Uppdragsnr: 12801243 Utskriftsdatum: 2011-04-12 ii

Uppdragsnr: 12801243 Utskriftsdatum: 2011-04-12 iii

1 Sammanfattning I denna rapport redovisas resultat från en detaljerad översvämningskartering av Viskan och Häggån genom Kinna. Resultaten från karteringen ska utgöra underlag till kommunens fysiska planering. Utredningen bygger vidare på den översiktliga översvämningskartering som Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB), tidigare Räddningsverket, lät utföra för hela Viskan under 2002. I jämförelse med den översiktliga karteringen bygger den detaljerade karteringen på mer noggranna höjddata från kommunens primärkarta. Ett mer omfattande arbete har också lagts ner på att samla in data och beskriva vattendragets bottenprofil, broar och dammar. Beräkningarna har gjorts med det 1-dimensionella hydrauliska modellsystemet MIKE 11. Modellen har kalibrerats mot observerade nivåer i samband med höga flöden 1990 och 2000. Översvämningskartor har tagits fram för (1) 100-årsflödet enligt dagens klimat, (2) ett scenario för det framtida 100-årsflödet, och (3) det s.k. beräknade högsta flödet enligt dagens klimat. Framtidsscenariot har valts som det mest extrema scenariot i en tidigare studie av Viskan, vilken DHI utfört på uppdrag av Borås Stad. Det valda scenariot svarar mot en ökning av dagens 100-årsflöde i Viskan med 57 % fram till mitten av 2000- talet. Samma ökning antas för Häggån. Resultaten från karteringen redovisas som översvämningskartor i denna rapport, samt som kartskikt i digital form för kommande GIS-analyser. I levererade resultat ingår även data från inmätningen av bottenprofiler, samt den hydrauliska modellen. 1

2 Bakgrund och syfte Marks kommun planerar bebyggelse vid Viskan och Häggån i Kinna och behöver därför veta hur stor översvämningsrisken är längs vattendragen. Myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB), tidigare Räddningsverket, har tidigare låtit utföra en översiktlig översvämningskartering längs Viskan (Räddningsverket, 2002). Denna bedöms dock inte ge tillräckligt underlag till kommunens fysiska planering. Dessutom ingick inte Häggån i den översiktliga karteringen. DHI har under 2010 gjort kompletterande beräkningar av vattennivåer vid Kinnaström efter några mindre kompletteringar av MSB:s modell. Resultaten som redovisas i DHI (2010) ska dock betraktas som preliminära eftersom den modell som användes delvis bygger på samma översiktliga underlag som i MSB:s kartering. För att ta fram ett säkrare underlag har DHI fått i uppdrag av Marks Kommun att genomföra en detaljerad översvämningskartering för Viskan och Häggån genom Kinna. I jämförelse med den översiktliga karteringen bygger den nya karteringen på mer detaljerade höjddata. Ett mer omfattande arbete än tidigare har också lagts ner på att samla in data och beskriva vattendragets bottenprofil, broar och dammar, samt på att kontrollera modellen mot observerade nivåer. Syftet med utredningen är att ta fram översvämningskartor för tre olika flöden: 1. 100-årsflödet för dagens klimat, 2. 100-årsflödet enligt ett klimatscenario för mitten eller slutet av 2000-talet, samt 3. det s.k. beräknade högsta flödet (bhf) enligt dagens klimat. Resultaten från karteringen redovisas som översvämningskartor i Bilaga 1 i denna rapport, samt som GIS-skikt i Shape-format. I levererade resultat ingår även data från inmätningen av bottenprofiler samt den hydrauliska modell som byggts upp för karteringen. 3 Metodöversikt Den hydrauliska modellen över Viskan och Häggån har byggts upp i DHI:s modellsystem MIKE 11 (DHI, 2009). Det är samma modellsystem som används i de nationella översiktliga översvämningskarteringarna. MIKE 11 är en endimensionell hydraulisk modell, vilket innebär att vattendraget byggs upp av ett antal tvärsektioner som beskriver vattendragets och den omgivande terrängens topografi, samt bottenråhet. Eftersom den detaljerade modellen bygger på mer tillförlitliga höjddata från kommunens primärkarta har inte den översiktliga modellen över Viskan använts, utan en ny modell har byggts upp från grunden. Det hydrologiska underlaget i form av hydrografer för olika flödessituationer har dock hämtats från den översiktliga modellen (Räddningsverket, 2002). 2

Med den nya modellen har den högsta vattennivån längs vattendraget beräknats för givna flödessituationer. Den beräknade maxnivån har därefter kombinerats med en digital höjdmodell över terrängen för att få fram översvämningens utbredning, d.v.s. en översvämningskarta. Eftersom översvämningskartan tas fram för flöden med kända återkomsttider går det att ange en sannolikhet för att en översvämning av den beräknade omfattningen skall inträffa. 4 Hydrologiskt underlag 4.1 Återkomsttid och sannolikhet Återkomsttiden för ett visst flöde betecknar den genomsnittliga tiden mellan två händelser av samma omfattning. Återkomsttiden anger sannolikheten för ett enskilt år. Det betyder att risken att t.ex. ett 100-årsflöde ska inträffa är 1 på 100 eller 1 % för varje enskilt år. För att få en uppfattning om hur stor sannolikheten är att ett flöde med en viss återkomsttid ska inträffa under en längre tidsperiod måste man ta hänsyn till den sammanlagda sannolikheten för att flödet skall inträffa eller överträffas under perioden. Tabell 1 visar den sammanlagda sannolikheten för att ett flöde med en viss återkomsttid skall överträffas under en längre period. Ett 100-årsflöde inträffar t.ex. med 63 % sannolikhet under en 100-årsperiod, medan ett 10 000-årsflöde har 1 % sannolikhet att inträffa under en 100-årsperiod. Tabell 1. Sannolikhet uttryckt i % för att ett visst flöde ska inträffa under en period av år (Räddningsverket, 2002). Flöde Period av år 10 år 50 år 100 år 200 år 500 år 1 000 år 100-årsflöde 10 40 63 87 99 100 1 000-årsflöde 1 5 10 18 39 63 10 000-årsflöde 0.1 0.5 1 2 5 9.5 I denna utredning har översvämningsutbredningen beräknats för 100-årsflöden i Viskan och Häggån, samt för det s.k. beräknade högsta flödet (bhf). Det beräknade högsta flödet används vid dimensionering av dammar i den högsta säkerhetsklassen (Riskklass 1- dammar) och kallas ibland för högsta dimensionerande flöde. Framtagning av det beräknade högsta flödet bygger på en systematisk kombination av alla kritiska faktorer (regn, snösmältning, hög markfuktighet och magasinsfyllning) som bidrar till ett flöde. Någon statistisk återkomsttid kan inte ges för detta extrema flöde men man brukar säga att återkomsttiden är över 10 000 år (Svenska Kraftnät, Svensk Energi och SveMin, 2007). Rekommendationer för tillämpning av resultat från översvämningskarteringar i samband med fysisk planering ges i en rapport från Länsstyrelsen (Länsstyrelsen i Västra Götalands län, 2009). 3

4.2 Sammanställning av flöden enligt dagens klimat 100-årsflödet och det beräknade högsta flödet (bhf) för den aktuella delen av Viskan och Häggån har hämtats från den översiktliga karteringen från 2002 (Räddningsverket, 2002), vilken har reviderats hösten 2010 och januari 2011. Dessa flöden är beräknade för dagens klimat. Flödena enligt den reviderade modellen visas i Tabell 2. Tabellen visar också 100-årsflödet och det beräknade högsta flödet i Viskafors, uppströms Kinnaström. Enligt Tabell 2 är bhf för Viskan ovan Häggån och bhf för Häggån ungefär lika stora, vilket skiljer sig väsentligt från motsvarande förhållande mellan 100-årsflödena. DHI har kontaktat SMHI (SMHI, 2011) för att ta reda på hur värdena har tagits fram. I den översiktliga karteringen av Viskan har SMHI beräknat bhf vid Bosgården, Kungsfors och mynningen i havet enligt gällande standardmetoder (Svensk Energi, Svenska Kraftnät och SveMin, 2007). Bhf för Kinnaström är däremot ett resultat av den extrapolering som SMHI har gjort av bhf för Bosgården till anslutande biflöden mellan Bosgården och Kinnaström. Bhf för Häggån har därefter fåtts fram genom att beräkna skillnaden mellan bhf för Kungsfors och bhf för Kinnaström. Fördelningen av bhf mellan olika punkter i vattendraget följder den metod som SMHI allmänt tillämpar i översiktliga karteringar. För detaljerade karteringar kan dock metoden vara alltför grov enligt SMHI. I detta fall kan man anta (DHI:s antagande) att bhf för Kinnaström har underskattats medan bhf för Häggån har överskattats. Enligt SMHI är det dock rimligt att beräknat högsta flöde i Häggån är förhållandevis stort eftersom Häggåns och Viskans avrinningsområden skiljer sig markant åt vad gäller nederbördsmängderna. Tabell 2. Sammanställning av flöden enligt dagens klimat. Flödena mellan Kinnaström och Kungsfors har hämtats från den senaste revideringen av den översiktliga hydrauliska modellen för Viskan (Räddningsverket, 2002, SMHI 2011). Plats Dagens 100- årsflöde [m 3 /s] Beräknat högsta flöde enligt dagens klimat [m 3 /s] Avrinningsområdets storlek [km 2 ] Viskafors 82 158 590 Ovan Häggån (Kinnaström krv) 92 191 696 Häggån 55 194 326 Nedan Häggån (Kungsfors krv) 144 373 1022 4.3 Klimatscenarier Enligt överenskommelse med Marks kommun har uppgifter om framtida klimatpåverkad vattenföring med 100 års återkomsttid hämtats från en tidigare studie av Viskan (i höjd med Borås), vilken DHI utfört på uppdrag av Borås Stad (Borås Stad, 2010). I den tidigare studien beställdes beräkningar för 6 framtida klimatscenarier från SMHI. Framtidsscenarierna redovisades som en procentuell förändring av 100-årsflödet vid Öresjö, strax norr om Borås, i förhållande till referensperioden 1961-1990. 4

Med ett undantag pekade samtliga 6 scenarier på en ökning av 100-årsflödet. Förändringen jämfört med referensperioden låg i intervallet -9 till +57 % för perioden 2021-2050, respektive 2 till 25 % för perioden 2068 till 2097. Spridningen visar på osäkerheten när det gäller framtida 100-årsflöden i Viskan. I denna utredning har Marks kommun valt att använda det mest extrema av de tidigare framtagna scenarierna, i syfte att beskriva ett värsta fall för det framtida 100-årsflödet. Det innebär en ökning av dagens 100-årsflöde i Viskan med +57 %. Samma ökning antas för Häggån. Syftet är att visa ett extremfall utan att göra någon bedömning av vilket scenario som är mest sannolikt. Notera att den ökning av dagens 100-årsflöde som här antas i framtidsscenariot (+57 %) är lägre än i de tidigare utredningarna (se Mark, 2009). Det tidigare antagandet i Mark (2009) gjordes utifrån ett mer översiktligt underlag. 5 Inmätningar Inmätning av bottenprofiler har gjorts i Viskan från Kinnaströms kraftstation till Kungsfors damm, samt i Häggån från sydvästra änden av golfbanan (nedströms forsnacken) till sammanflödet med Viskan. En längsgående profil längs vattendragens mittlinje, samt 15 tvärprofiler i Viskan och 13 tvärprofiler i Häggån mättes in. Inmätningen gjordes från båt med ekolod och GPS utrustning. Datum för inmätningen är 2010-09-07. Arbetet utfördes av Myrica AB. Under inmätningen relaterades vattenytan till 11 lokala höjdreferenser, vilka dokumenterades för senare inmätning av kommunen. Uppmätta djup kunde därefter räknas om till bottennivåer i RH70. 6 Modellbeskrivning av vattendraget 6.1 Aktuellt område Modellen omfattar Viskan från Kinnaström till Kungsfors damm, samt Häggån från sydvästra änden av golfbanan (nedströms forsnacken) ner till sammanflödet med Viskan. 6.2 Referenssystem och höjdsystem Samtliga indata och resultat redovisas i referenssystemet RT R02 5 gon V 63:-1. Höjder redovisas, om inget annat anges, i höjdsystemet RH70. 6.3 Höjdmodell Höjddata har erhållits av kommunen i form av nivåkurvor hämtade från kommunens primärkarta. DHI har därefter skapat en digital höjdmodell med 2 m upplösning för extrahering av marknivåer till modellens tvärsektioner (se nedan), samt för generering av översvämningskartor. Höjdmodellen inkluderar ej vägbankar, banvallar och liknande. 5

6.4 Tvärsektioner Vattendragen beskrivs geometriskt med tvärsektioner som placeras på lämpliga platser. Modellen över Viskan omfattar ca 20 tvärsektioner och modellen över Häggån ca 30 tvärsektioner. Tvärsektionerna har höjdsatts genom att extrahera data från höjdmodellen, samt från de inmätta bottenprofilerna. 6.5 Broar och dammar Ett generellt antagande är att alla dammar och broar står kvar vid höga flöden. Ritningar över broar och kulvertar har erhållits från kommunen. Flera broar kan antas ha en helt försumbar dämningseffekt eftersom minskningen i tvärsektionsarea under bron blir liten. Detta gäller t.ex. järnvägsbron nedströms Näringsbro. Därutöver har ett antal gångbroar i Viskan och Häggån utelämnats eftersom broarnas reducering av tvärsektionsarean bedöms vara liten. De broar som har tagits med i modellen är Näringsbro och Industrigatans bro i Viskan, Industrigatans bro i Häggån, samt Lyddevägens bro i Häggån. Kungsfors damm utgör nedre randvillkor i modellen. Avbördningskapaciteten hos dammutskoven baseras på erhållna tabellvärden från Vattenfall för nivåer från dämningsgränsen till nivåer strax under dammkrönet. Utskovens avbördningskapacitet då nivån ligger vid dammkrönet överstiger med marginal 100-årsflödet. Vid högre flöden (framtida 100-årsflöde och beräknat högsta flöde) räcker dock inte avbördningskapaciteten till för att förhindra att dammen överströmmas. För nivåer över dammkrön behöver därför ett antagande om avbördningskapaciteten göras. Här har antagits att dammen fungerar som ett skibord för nivåer över dammkrön. Bredden på skibordet har satts till 27 m, vilket motsvarar bredden på den dammdel (Dammdel A) som ligger vid sidan av (söder om) intagskanalerna. Därmed antas ingen tappning kunna ske genom intagen vid nivåer över dammkrön. I Figur 1 redovisas de avbördningskurvor som har använts i denna modell, respektive i den översiktliga MSB-modellen för Viskan (Räddningsverket, 2002). Tabellvärden enligt Vattenfall har använts i de nya beräkningarna för dagens 100-årsflöde (flöden upp till 144 m 3 /s), medan den röda avbördningskurvan har använts i scenariot för framtida 100-årsflöde (flöden upp till 225 m 3 /s) och för beräknat högsta flöde (flöden upp till 370 m 3 /s). Den röda kurvan har anpassats så att den överensstämmer med Vattenfalls data för nivåer strax under och vid dammkrön (+38.2 m). Jämfört med den översiktliga MSB-modellen innebär de nya beräkningarna en lägre avbördningskapacitet vid Kungsfors damm, d.v.s. modellen ger högre nivåer uppströms dammen för en given flödesbelastning. För dagens 100-årsflöde ger den nya modellen ca 0.5 m högre nivå vid dammen. För det framtida 100-årsflödet ger den nya modellen ca 1 m högre nivå och för beräknat högsta flöde ca 2 m högre nivå vid dammen. 6

Figur 1. Jämförelse mellan avbördningskurvor för dammen vid Kungsfors. Tabellvärden enligt Vattenfall har använts i beräkningarna för dagens 100-årsflöde (flöden upp till 144 m 3 /s), medan den nya avbördningskurvan (röd linje) har använts i scenariot för framtida 100-årsflöde (flöden upp till 225 m 3 /s) och för beräknat högsta flöde (flöden upp till 370 m 3 /s). 6.6 Flödesbelastning Modellen har belastats med ett inflöde vid Kinnaström, respektive i den övre änden av Häggån (vid golfbanan). Inflödets variation med tiden har hämtats från den reviderade översiktliga karteringen för Viskan, samt skalats upp proportionerligt i fallet med framtida 100-årsflöde. De hydrografer som har använts i modellen i de olika fallen visas i Figur 2 och Figur 3 nedan. Figur 2. Hydrografer för dagens 100-årsflöde (Q100), framtida hundraårsflöde (Scenario Q100) och beräknat högsta flöde (Bhf) i Viskan vid Kinnaström. 7

Figur 3. Hydrografer för dagens 100-årsflöde (Q100), framtida hundraårsflöde (Scenario Q100) och beräknat högsta flöde (bhf) i Häggån. 8

7 Kalibrering 7.1 Kalibreringsdata Samhörande data på nivå och flöde för kalibrering av modellen har bara kunnat fås fram för något enstaka tillfälle. Kraftverksägaren (Vattenfall) saknar dokumentation av tappningen vid Kinnaström och Kungsfors före 2005. Marks kommun har tagit fram enstaka nivåuppgifter i Viskan och Häggån från högflödet 1990, 2000 och 2002, samt i punkten Ludvig Svensson i Häggån 2000-2006. Trots bristerna i underlaget har försök gjorts att kalibrera modellen med data från högflödena 1990 och 2000. Vid kommunikation med Vattenfall (Vattenfall, 2010) har muntlig information fåtts om att tappningen vid högflödet 1990 var i storleksordningen 120-130 m 3 /s genom Kungsfors, respektive 80 m 3 /s genom Kinnaström (uppskattade värden). Detta motsvarar nästan en 50-årshändelse (Q 50 vid Kungsfors är 137 m 3 /s enligt Vattenfall). För att minska översvämningsrisken uppströms Kungsfors öppnade Vattenfall alla utskoven i dammen och dammnivån sänktes med 0.5 m under normal driftnivå, vilken ligger strax under dämningsgränsen 36.20. Under 2006 års högflöde har Vattenfall uppgifter om tappningen vid Kungsfors och Kinnaström. Nivåuppgifter finns dock bara vid punkten Ludvig Svensson, varför detta tillfälle är mindre intressant för kalibrering av modellen. Från högflödet i mitten av januari 2000 har kommunen nivåuppgifter i några punkter i Häggån och Viskan, bl. a. vid Kungsfors damm (36.59 m) och vid förgreningen mellan Viskan och Häggån (37.03 m). Däremot är inte flödet i Viskan och Häggån känt i detta fall. Flödet har istället itererats fram till dessa att modellen ger rätt nivåskillnad mellan förgreningspunkten för Viskan/Häggån och Kungsfors. Flödet i Häggån har då antagits vara 35 % av flödet vid Kungsfors, vilket motsvarar Häggåns andel vid 2006 års högflöde. Därefter har modellen kontrollerats mot observerade nivåer längre upp i Viskan och Häggån. Utöver ovanstående uppgifter har nivåavläsningarna som gjordes i referenspunkterna i Viskan och Häggån i samband med inmätningarna 2010-09-07 använts. Enligt uppgifter från Vattenfall var tappningen vid Kungsfors 17 m 3 /s och vid Kinnaström 15 m 3 /s detta datum. Vid så låga flöden blir det för osäkert att uppskatta flödet i Häggån från skillnaden i tappning vid Kinnaström och Kungsfors. Flödet i Häggån har istället uppskattats till 35 % av tappningen genom Kungsfors (6 m 3 /s). Detta värde verkar rimligt vid jämförelse med både låga och höga tappningar vid Kinnaström och Kungsfors under perioden 2005-2008 (data från Vattenfall). 7.2 Kalibreringsresultat Modellen har kalibrerats genom att variera bottenråheten, vilken i modellen beskrivs med Mannings tal, M (enhet: m 1/3 /s). I den översiktliga karteringen av Viskan användes M=18 m 1/3 /s mellan Kinnaström och Kungsfors. Detta bedöms vara ett rimligt värde och har därför använts som utgångspunkt vid kalibreringen i både Viskan och Häggån. 9

Beräknade nivåer för M = 18 m 1/3 /s redovisas tillsammans med observerade nivåer i Tabell 3. För 1990 års händelse används Vattenfalls uppskattade flöden. Flödet år 2000 har itererats fram till 70 m 3 /s i Kinnaström, respektive 40 m 3 /s i Häggån, vilket bedöms vara rimliga värden. Vid kalibreringen fixeras nivån vid Kungsfors damm till den observerade nivån. Modellen ger 0.2-0.5 m högre nivåer jämfört med observationerna 1990. Beräkningar har därför även gjorts med ett något högre Mannings tal (22 m 1/3 /s) i Viskan och i nedre delen av Häggån, vilket ger lägre bottenfriktion och därmed lägre nivåer (friktionen minskar med ökande värde på Mannings tal). Resultatet redovisas i sista kolumnen i Tabell 3. I detta fall blir avvikelsen mot observerade nivåer 0.1-0.2 m utom vid Brunnsgatan 1990, där modellen ligger 0.4 m över observerad nivå. För att få ner den beräknade nivån till observerad nivå vid Brunnsgatan utan att hamna för lågt vid GC-bro Kinnamarksvägen skulle Mannings tal behöva sättas till 28 m 1/3 /s uppströms Kinnamarksvägen. Det finns dock inget som talar för att friktionen skulle vara så pass mycket lägre på denna sträcka jämfört med vattendraget i övrigt, snarare är en högre friktion mer rimligt. Med hänsyn till detta och att flödesuppgifterna är osäkra både 1990 och 2000 accepteras därför kalibreringsresultaten enligt sista kolumnen i Tabell 3. Tabell 3. Observerade och beräknade nivåer för situationerna 1990 och 2000. Beräknade nivåer redovisas för Mannings tal satt till M=18 m 1/3 /s i hela modellen (näst sista kolumnen), respektive till M=22 m 1/3 /s i Viskan och nedre delen av Häggån och 18 m 1/3 /s i övre delen av Häggån (sista kolumnen). Datum Plats Obs. nivå (m) Ber. nivå (m) M=18 (m 1/3 /s) Ber. nivå (m) M=18/22 (m 1/3 /s) 1990-02-02 Kinnaström, Viskan 37.77 38.15 37.88 1990-02-02 GC-bro Kinnamarksvägen, Häggån 38.04 38.29 38.10 1990-02-02 Brunnsgatan, Häggån 38.55 39.06 38.95 2000-01-14 Näs industriområde, Viskan 37.14 37.36 37.18 2000-01-14 Näs industriområde, Häggån 37.57 37.74 37.53 2000-01-14 GC-bro Kinnamarksvägen, Häggån 38.33 38.26 38.09 Som en extra kontroll har modellresultaten också jämförts med observerade nivåer i de 11 referenspunkter som användes vid inmätningarna. I Viskan erhålls då med samma kalibrering som ovan max 0.05 m skillnad mellan modellresultat och observationer i samtliga punkter. I Häggån blir avvikelsen mot observerade nivåer också högst 0.05 m i samtliga punkter om flödet i Häggån antas vara 6 m 3 /s. 10

8 Modellresultat 8.1 Översvämningskartor Översvämningskartor för dagens 100-årsflöde, framtida 100-årsflöde och beräknat högsta flöde redovisas i Bilaga 1. De röda punkterna på kartan markerar var vattennivån har beräknats i modellen. Beräknade nivåer redovisas i tabellform i Bilaga 2. Observera att översvämningsutbredningen för beräknat högsta flöde representerar ett extremt scenario med mycket lång återkomsttid (i storleksordningen 10 000 år). I den sydvästra änden av golfbanan (nedströms forsnacken), där modellen över Häggån börjar, går det inte att lägga sektionerna så att hela översvämningsytan norr och öster om ån täcks in av modellen. Översvämningskartan längst upp i Häggån blir därför avklippt. Detta har markerats i Bilaga 1. Likaså har en del av översvämningsytan inte kommit med längs en linje mellan punkt 24 (golfbanan) och punkt 34 (Lyddevägen). Man kan dock anta att det inte passerar något större flöde denna väg eftersom nivån i punkt 24 precis når över marknivån väster om ån. Eftersom höjdmodellen inte inkluderar höjder på vägbankar och banvallar kommer översvämningsytan att sträcka sig över dessa strukturer även om den beräknade vattennivån ligger lägre. 8.2 Vattennivåprofiler Beräknade maxnivåer redovisas även som längdprofiler i Bilaga 3 för dagens 100- årsflöde, framtida 100-årsflöde och beräknat högsta flöde. Numreringen av punkter i längdprofilerna är densamma som i översvämningskartorna i Bilaga 1 och i tabellen i Bilaga 2. Av profilerna framgår att Näringsbro ger en dämning (höjning av vattennivån vid bron) med ca 0.25 m vid 100-årsflödet respektive med ca 0.5 m vid beräknat högsta flöde. Bron vid Lyddevägen i Häggån dämmer ca 0.25 m vid beräknat högsta flöde. För övriga broar och flöden blir dämningseffekterna små. Bron vid Industrigatan i Viskan ligger på gränsen till att överströmmas vid beräknat högsta flöde. Bron vid Lyddevägen i Häggån överströmmas vid beräknat högsta flöde. Inga av broarna i modellen överströmmas vid dagens och framtida 100-årsflöde. 11

9 Diskussion 9.1 Jämförelser med tidigare resultat Resultaten i denna utredning kan jämföras med resultaten från den översiktliga karteringen (Räddningsverket, 2002) och DHI:s tidigare utredningar (Mark, 2009 respektive DHI, 2010). I DHI:s tidigare utredningar har dock andra uppgifter på framtida 100- årsflöde och beräknat högsta flöde använts, varför jämförelser inte kan göras för dessa fall. Jämfört med DHI:s tidigare beräkningar av nivåer i Kinnaström (Mark, 2009) ger de nya beräkningarna ca 2 m lägre nivå vid Kinnaström för 100-årsflödet (38.3 m mot tidigare 40.4 m). Beräkningarna i Mark (2009) baseras på MIKE 11-modellen från den översiktliga karteringen (Räddningsverket, 2002) och visar därför också liknande resultat som den översiktliga karteringen. I de nya beräkningar som redovisas i denna rapport används lägre bottenfriktion, fler sektioner mellan Kinnaström och Kungsfors, helt ny geometri i tvärsektionerna med data från den nya höjdmodellen, samt data från inmätningar av bottenprofilen, vilket förklarar skillnaderna. Jämfört med den preliminära beräkningen av nivåer vid Kinnaström (DHI, 2010) ger beräkningarna som redovisas i denna rapport 0.8 m lägre nivå vid planområdet nedströms kommunhuset för dagens 100-årsflöde (38.3 m mot tidigare 39.1 m). Skillnaden beror till en del (ca 0.5 m) på att den uppmätta bottenprofilen i Viskan ligger lägre än den antagna bottenprofilen i DHI (2010), och till en del (ca 0.3 m) på att bottenfriktionen har minskats genom att höja Mannings tal från 18 till 22 (m 1/3 /s) i den nya modellen. Jämfört med den reviderade översiktliga karteringen (Räddningsverket, 2002) ger de nya beräkningarna ca 0.5 m lägre nivå vid Kinnaström för beräknat högsta flöde (41.5 m mot 42 m i den översiktliga karteringen). 9.2 Osäkerheter i beräknade flöden och nivåer Modellen som används i denna utredning bygger på ett ganska osäkert kalibreringsunderlag. Från resultaten av kalibreringskörningarna uppskattas osäkerheten i nivåberäkningarna till 0.5 m för flöden upp till dagens 100-årsflöde. Det innebär att man bör lägga på en säkerhetsmarginal på beräknade nivåer på upp till 0.5 m för dagens 100- årsflöde. För framtida 100-årsflöde och speciellt beräknat högsta flöde är det svårare att ange en säkerhetsmarginal. Ev. fel i höjdmodellen kan förväntas ha större betydelse vid högre flöden. Resultaten för hela sträckan mellan Kinnaström och Kungsfors påverkas även av de antaganden som har gjorts om avbördningen vid Kungsfors damm för flöden över dagens 100-årsflöde. Därtill kommer osäkerheten i fördelningen av beräknat högsta flöde mellan Viskan och Häggån, enligt diskussionen i Avsnitt 4.2. Med tanke på osäkerheterna som nämns ovan rekommenderas att man vid användning av resultaten från denna utredning i första hand utgår från nivåerna beräknade för da- 12

gens och framtida 100-årsflöde och lägger på tillräckliga säkerhetsmarginaler på dessa nivåer. Både för nivåberäkningarna och översvämningsutbredningen gäller också att resultaten påverkas av fel i höjdmodellen. Det förekommer t.ex. områden längs Viskan och Häggån där det är glest mellan höjdpunkterna från primärkartan. En mer detaljerad 1 höjdmodell skulle kunna ge en mer korrekt bild av översvämningsytans gränser, samt påverka beräknade nivåer. I likhet med MSB:s översiktliga kartering (Räddningsverket, 2002) antas i utredningen att broar och dammar står kvar vid höga flöden. Resultaten bygger även på att det inte uppstår extra dämningseffekter p.g.a. igensättning av vattendraget, broar eller dammar med t.ex. buskar, träd, jord eller is som kan transporteras med vattnet vid höga flöden. 10 Referenser Borås Stad (2010). Detaljerad översvämningskartering för delar av Viskan, Häggån och Viaredssjön, DHI 2010-03-19. DHI (2009). MIKE 11 A modeling system for rivers and channels, User Guide. DHI (2010). PM 2010:2 Preliminär beräkning - Högvattenstånd i Viskan mellan krv Kinnaström och krv Kungsfors. Göteborg 2010-06-17. Länsstyrelsen i Västra Götalands län (2009). Anpassning till ett förändrat klimat - Stigande vatten i samhällsplaneringen. Rekommendationer för planering av bebyggelse vid Vänern, Bohuskusten och i inlandet, preliminär rapport 2009-10-13. Mark (2009). Kinnaström beräkning av nivåer i Viskan vid höga flöden, DHI, Göteborg 2009-01-12, Rev. 2009-10-23. Räddningsverket (2002). Översiktlig översvämningskartering längs Viskan, sträckan från sjön Mogden till mynningen. Rapport nr 27, 2002-03-20, reviderad 2010-11-05. SMHI (2011). Tahsin Yacoub och Karin Dyrestam, muntlig kommunikation 2011-02- 28. Svensk Energi, Svenska Kraftnät och SveMin (2007). Riktlinjer för bestämning av dimensionerande flöden för dammanläggningar Nyutgåva 2007. Vattenfall (2010). Utdrag ur dammprotokoll för Kungsfors damm, samt muntlig kommunikation med Roger Sandgren och Per-Olof Ingemarsson. 1 Detaljerad syftar här både på höjdmodellens upplösning i planet och noggrannheten i höjdvärdena. 13

Bilaga 1: Översvämningskartor 14

15

16

17

18

Avklippt översvämningsyta i detta område. 19

Bilaga 2: Beräknade maxnivåer i Viskan och Häggån I tabellen nedan redovisas beräknade maxnivåer i de numrerade punkterna i översvämningskartorna i Bilaga 1. Nivåerna för dagens 100-årsflöde, framtida 100-årsflöde och beräknat högsta flöde betecknas i tabellen med W100_Dagens, W100_Framtida respektive W_BHF. Vattendrag Nummer W100_Dagens W100_Framtida W_BHF VISKAN 1 38.4 39.7 41.5 VISKAN 2 38.3 39.6 41.5 VISKAN 3 38.3 39.6 41.5 VISKAN 4 38.3 39.6 41.5 VISKAN 5 38.3 39.6 41.5 VISKAN 6 38.2 39.6 41.5 VISKAN 7 38.2 39.6 41.5 VISKAN 8 38.1 39.5 41.5 VISKAN 9 38.1 39.5 41.5 VISKAN 10 38.1 39.5 41.4 VISKAN 11 38.0 39.4 41.4 VISKAN 12 37.8 39.1 41.0 VISKAN 13 37.7 39.1 41.0 VISKAN 14 37.6 39.0 41.0 VISKAN 15 37.6 39.0 41.0 VISKAN 16 37.6 39.0 41.0 VISKAN 17 37.6 39.0 40.9 VISKAN 18 37.5 39.0 40.9 VISKAN 19 37.4 38.9 40.9 VISKAN 20 37.4 38.9 40.9 VISKAN 21 37.3 38.8 40.8 VISKAN 22 37.2 38.8 40.8 VISKAN 23 36.9 38.6 40.6 HÄGGÅN 24 39.6 40.3 42.1 HÄGGÅN 25 39.6 40.3 42.1 HÄGGÅN 26 39.5 40.2 42.0 HÄGGÅN 27 39.4 40.1 42.0 HÄGGÅN 28 39.4 40.1 42.0 HÄGGÅN 29 39.3 40.0 41.9 HÄGGÅN 30 39.3 40.0 41.8 HÄGGÅN 31 39.2 40.0 41.8 HÄGGÅN 32 39.1 39.9 41.8 HÄGGÅN 33 39.1 39.8 41.7 HÄGGÅN 34 39.0 39.8 41.5 HÄGGÅN 35 39.0 39.8 41.5 HÄGGÅN 36 38.8 39.6 41.3 HÄGGÅN 37 38.6 39.5 41.3 HÄGGÅN 38 38.5 39.4 41.3 HÄGGÅN 39 38.4 39.4 41.2 HÄGGÅN 40 38.4 39.3 41.2 20

Vattendrag Nummer W100_Dagens W100_Framtida W_BHF HÄGGÅN 41 38.2 39.3 41.2 HÄGGÅN 42 38.2 39.3 41.2 HÄGGÅN 43 38.1 39.2 41.2 HÄGGÅN 44 38.1 39.2 41.2 HÄGGÅN 45 38.0 39.2 41.1 HÄGGÅN 46 38.0 39.2 41.1 HÄGGÅN 47 38.0 39.2 41.1 HÄGGÅN 48 37.9 39.2 41.1 HÄGGÅN 49 37.9 39.1 41.0 HÄGGÅN 50 37.8 39.1 41.0 HÄGGÅN 51 37.7 39.0 40.9 HÄGGÅN 52 37.6 39.0 40.9 HÄGGÅN 53 37.5 39.0 40.9 HÄGGÅN 54 37.4 38.9 40.9 21

41.5 41.5 41.5 41.5 41.5 41.5 41.5 41.5 41.5 41.4 41.4 41.0 41.0 41.0 41.0 41.0 40.9 40.9 40.9 40.9 40.8 40.8 40.6 39.7 39.6 39.6 39.6 39.6 39.6 39.6 39.5 39.5 39.5 39.4 39.1 39.1 39.0 39.0 39.0 39.0 39.0 38.9 38.9 38.8 38.8 38.6 38.4 38.3 38.3 38.3 38.3 38.2 38.2 38.1 38.1 38.1 38.0 37.8 37.7 37.6 37.6 37.6 37.6 37.5 37.4 37.4 37.3 37.2 36.9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Näringsbro Industrigatan Översvämningskartering för Viskan och Häggån Bilaga 3: Vattennivåprofiler Vattennivåprofil längs Viskan från Kinnaström till Kungsfors damm. Svart linje markerar bottenprofilen. Beräknade nivåer anges i samma punkter som i Bilaga 1 och 2. W100_Dagens W100_Framtida W_Bhf [meter] 42.0 41.5 41.0 40.5 40.0 39.5 39.0 38.5 38.0 37.5 37.0 36.5 36.0 35.5 35.0 34.5 34.0 33.5 33.0 32.5 32.0 31.5 31.0 Maximum VISKAN 0-3679 VISKAN 3679-4738 0.0 500.0 1000.0 1500.0 2000.0 2500.0 3000.0 3500.0 4000.0 [m] 22

42.1 42.1 42.0 42.0 42.0 41.9 41.8 41.8 41.8 41.5 41.7 41.5 41.3 41.3 41.3 41.2 41.2 41.2 41.2 41.2 41.2 41.1 41.1 41.1 41.1 41.0 41.0 40.9 40.9 40.9 40.9 40.8 40.8 40.6 40.3 40.3 40.2 40.1 40.1 40.0 40.0 40.0 39.9 39.8 39.8 39.6 39.5 39.4 39.4 39.3 39.3 39.3 39.2 39.2 39.2 39.2 39.2 39.2 39.1 39.1 39.0 39.0 39.0 38.9 38.8 38.8 38.6 39.6 39.6 39.5 39.4 39.4 39.3 39.3 39.2 39.1 39.0 39.0 38.8 38.6 38.5 38.4 38.4 38.2 38.2 38.1 38.1 38.0 38.0 38.0 37.9 37.9 37.8 37.7 37.6 37.5 37.4 37.3 37.2 36.9 24 25 26 27 28 29 30 31 32 34 33 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 20 54 21 22 23 Lyddevägen Industrigatan Översvämningskartering för Viskan och Häggån Vattennivåprofil längs Häggån från golfbanan till sammanflödet med Viskan, samt sträckan ned till Kungsfors damm. Svart linje markerar bottenprofilen. Beräknade nivåer anges i samma punkter som i Bilaga 1 och 2. W100_Dagens W100_Framtida W_Bhf [meter] 42.5 42.0 41.5 41.0 40.5 40.0 39.5 39.0 38.5 38.0 37.5 37.0 36.5 36.0 35.5 35.0 34.5 34.0 33.5 33.0 32.5 32.0 Maximum HAGGAN 0-5130 VISKAN 3679-4738 0.0 500.0 1000.0 1500.0 2000.0 2500.0 3000.0 3500.0 4000.0 4500.0 5000.0 5500.0 [m] 23