Stockholms skyfallsmodellering

Utsnitt ur skyfallskarta för Stockholm
Utsnitt ur skyfallsmodelleringens sannolikhetskarta, från miljöförvaltningens webbportal Miljödata.

Introduktion

Stora och intensiva skyfall kan utgöra en potentiell översvämningsrisk i tätorter eftersom kommunala avloppsystem dimensioneras för regn med upp till 10 års återkomsttid. Vid regn med längre återkomsttider finns det risk för att avloppsystemets kapacitet inte räcker till. Stockholm Vatten har därför i samarbete med miljöförvaltningen genomfört en skyfallsmodellering som visar möjliga översvämningsrisker vid ett intensivt skyfall med 100-års återkomsttid. Hänsyn har då tagits till de klimatförändringar som kan inträffa till år 2100.

Syfte

Syftet med den genomförda skyfallsmodelleringen för Stockholm är att:

  • Få en övergripande bild av sårbarheten vid extrema skyfall.
  • Visa var i staden som översvämningsrisker kan finnas.
  • Visa var fördjupade, detaljerade utredningar kan behövas.
  • Utgöra underlag till stadens klimatanpassningsarbete.

Metod

Skyfallsmodelleringen har genomförts av WSP med hjälp av en hydraulisk ytavrinningsmodell, MIKE 21, som utvecklats av DHI. Ytavrinningsmodellen utgår från en höjdsatt markyta över vilken nederbörd kan tillföras i önskad regnmängd. Modellen simulerar sedan regnvattnets avrinning ner mot markytans lågpunkter. Resultaten presenteras på kartor som visar vattnets utbredning på markytan, vattendjup, vattenflöde och vattenhastighet.

En rad förenklingar och generaliseringar har gjorts i modellen. Det är viktigt att ta hänsyn till dessa när modellresultaten tolkas. En metodrapport har tagits fram där skyfallsmodellen beskrivs, vilka antaganden som legat till grund för beräkningarna samt hur resultaten ska tolkas. Läs mer i rapporten och metodbilagorna i dokumentlistan.

Fyra olika scenarier har studerats  

Fyra olika scenarier har simulerats av modellen. De har alla belastats med ett 100-årsregn anpassat till det klimat som kan tänkas råda år 2100. Det motsvarar 56 mm regn på 30 minuter, eller 68 mm på en timme. Tre av scenarierna utgår från nuvarande markanvändning, medan det fjärde scenariot utgår från att all mark i kommunen betraktas som bebyggd. Scenarierna ska ge en samlad bild av möjliga översvämningsrisker genom att synliggöra modellens känslighet för olika parameterval:  variationer i avloppsledningsnätets kapacitet, hårdgöringsgrad, avrinningskoefficienter, infiltrationskapacitet, markkompaktion m.m.

 Valda scenarier i skyfallsmodelleringen:

  • A. Gynnsamt scenario: hög kapacitet i ledningsnätet (klarar 20-års regn) och markens infiltrationskapacitet är hög.
  • B. Medelscenario: ledningsnätet klarar 10-års regn och markens infiltrationskapacitet är måttlig.
  • C. Ogynnsamt scenario: rännstensbrunnar och ledningar på fastigheter klarar 5-års regn och markens infiltrationskapacitet är låg.
  • D. Teoretiskt scenario där all mark klassas som hårdgjord (i övrigt identiskt med scenario B).

Resultat

Resultaten från simuleringarna redovisas i GIS-skikt som kan användas för vidare analyser av olika slag. För vart och ett av de fyra scenarierna har följande GIS-skikt tagits fram: 

  • Maximala vattendjup under simuleringsförloppet.
  • Maximala vattenhastigheter under simuleringsförloppet.
  • Maximala flöden under simuleringsförloppet.
  • Tidpunkter under simuleringsförloppet då maximala vattendjup uppträder.
  • Vattendjup vid simuleringsslut.

Ett GIS-skikt för översiktlig riskbedömning, benämnt Sannolikhetskarta, har tagits fram genom att kombinera resultaten från de tre scenarier som baseras på nuvarande markanvändning (scenario A, B och C), och som visar översvämningsutbredning. Av de fyra scenarierna har C konstaterats vara mest relevant som planeringsunderlag för Stockholms stad. Därför presenteras endast kartskikten för scenario C på webben.

Slutsatser

  • Skyfallskartorna kan inte användas för att förutsäga översvämningsrisk för enskilda fastigheter.
  • Simuleringarna verkar ge en rimlig bild av var kritiska lågpunkter finns. Jämförelse har gjorts mot kända lågpunkter med hög översvämningsrisk.
  • Det är svårt att bedöma om utbredningarna för de simulerade översvämningarna är rimliga. Infiltrationskapaciteten hos grönytor är en stor osäkerhetsfaktor.
  • Sannolikt kommer stora delar av avloppssystemet att överbelastas och ge upphov till översvämningar i källare, garage och liknande. Sådana översvämningar omfattas inte av denna modellering.
  • Skyfallsmodelleringen beskriver inte översvämningsrisker i anslutning till vattendrag på ett korrekt sätt. För detta krävs särskilda modeller, såsom Bällstaåmodellen.
  • För att analysera effekter av långvarig nederbörd krävs andra underlagsdata, justeringar av ingångsparametrar, samt i vissa fall andra modellverktyg.

Rekommendationer för fysisk planering

Stockholms dagvattenstrategi tar upp frågan om hur staden ska planeras och utformas för att hantera skyfall. Enligt strategin ska placering av byggnader och infrastruktur samt höjdsättning göras så att dagvattnet vid extrema nederbördssituationer kan avledas ytligt, utan att orsaka skador.

I skyfallsmodelleringens metodrapport föreslås tre grundläggande principer som bör tillämpas vid fysisk planering:

  1. Säkra ytliga avledningsstråk
    Avrinningsstråk på markytan, dit vatten naturligt kommer att söka sig vid stora skyfall, bör hållas öppna för att erbjuda säkra avrinningsvägar.
  2. Säkra lokala lågpunkter
    Lågpunkter som kan riskera att översvämmas bör inte bebyggas.
  3. Förvärra inte läget för bebyggelse som redan är utsatt för risk
    I avrinningsområden där bebyggelse riskerar att översvämmas redan med dagens exploateringsnivå bör ytterligare hårdgöring av mark inte tillåtas, såvida inte en fördjupad utredning visar hur översvämningsrisken ska hanteras.

I rapporten tas också förslag på fortsatt arbete upp, i form av kompletterande analyser och ytterligare modellkörningar som visar ännu mer extrema skyfall. 

Metodrapport inklusive bilagor

Skyfallsmodellering för Stockholms stad - Simulering av ett 100-årsregn i ett framtida klimat (år 2100).

 

Artikel TEMA.1.3.3.1
Senast uppdaterad: 2017-01-19
Ansvarig organisation
Kontakt

Länkar till skyfallskartor

Huvudrapport

Bilagor

Fakta

Länkar