Stockholms skyfallsmodell

Trafikkontoret i Stockholms stad tog under 2024 fram en ny skyfallsmodell som visar hur vatten rinner över ytan och var det kan samlas vid kraftig nederbörd. Modellen har tagits fram för att fungera som ett planeringsunderlag i arbetet med att utveckla en klimatanpassad stad med motståndskraft mot skyfall.

Nedan följer en översiktlig beskrivning av hur skyfallsmodellen fungerar, den valda metodiken samt hur resultaten kan användas. För en mer detaljerad information hänvisas man till modelldokumentationen.

Höjddata: skyfallsmodellens viktigaste indata

Skyfallsmodellen är uppbyggd som en tvådimensionell markavrinningsmodell. Den viktigaste indatan är markens topografi, då höjdförhållandena avgör hur vattnet rinner i terrängen mot lägre liggande områden. Topografin beskrivs genom ett rutnät där varje cell har ett höjdvärde. Ungefär hälften av kommunen är modellerad med en upplösning på 1×1 meter och hälften med 2×2 meter, vilket motsvarar cellstorlekar på 1 m² respektive 4 m². Den finare upplösningen används främst i tätbebyggda urbana miljöer, där behovet av detaljerad beskrivning är större. Båda upplösningarna är dock att betrakta som högdetaljerade och väl lämpade för de flesta tillämpningar.

Markens egenskaper påverkar avrinningen

Markanvändningsdata används för att beskriva strömningsmotståndet på olika ytor, vilket påverkar vattenhastigheten. Vatten avrinner snabbare på hårdgjorda, släta ytor än på ojämna ytor, såsom skog och åkermark. Markanvändningsdata kombineras även med jordartsdata för att beräkna nederbörden som infiltrerar i marken.

Ledningsnätet påverkar översvämningsrisken

Avloppsledningsnätet är endast inkluderat i skyfallsmodellen genom ett schablonavdrag, vilket särskilt påverkar resultatet i instängda områden där ledningsnätets funktion över tid är extra viktigt. I sådana områden kan vattnet inte rinna ytledes vidare mot recipienten, utan avrinningen styrs i stället av nätets avledningsförmåga. Detta innebär att det är mer sannolikt att modellen antingen överskattar eller underskattar översvämningsrisken i instängda områden. En underskattning kan exempelvis uppstå om vatten i verkligheten trycks upp från ledningsnätet till markytan, vilket är särskilt relevant i större instängda områden.

Nätets kapacitet har beaktats indirekt genom ett schablonmässigt avdrag från den nederbörd som belastar markmodellen. Detta avdrag är en generalisering för att representera kommunen som helhet, men i verkligheten varierar ledningsnätets kapacitet ofta kraftigt mellan olika områden. Ett undantag för hur modellen beaktar ledningsnätet gäller inom Bällstaåns avrinningsområde, där både ledningsnät och vattendrag har inkluderats i modellen med sina verkliga dimensioner.

Nederbördsscenarier

Trafikkontoret har insamlat och analyserat högupplösta nederbördsmätningar över skyfall från ett stort antal mätstationer i Stockholms stad och kranskommunerna. Detta arbete har resulterat i framtagande av regionspecifik nederbördsstatistik som kallas för Stockholmsregn och har använts i Stockholms stads skyfallsmodell.

Skyfallskartering finns tillgängligt för följande nederbördsscenarier:

• 100-årsregn enligt Stockholmsregn och klimatfaktor på 1,40.
• 500-årsregn enligt Stockholmsregn och klimatfaktor på 1,40.
• Gävleregnet. Det scenariot avser skyfallet som inträffade över Gävle i augusti 2021 och utgör det mest omfattande skyfallet i närtid i Stockholms närhet.

Klimatfaktorn har tillämpats på historiska data från Stockholmsregn för att ta hänsyn till de förväntade klimatförändringarna. Den använda klimatfaktorn om 1,40 motsvarar en 40 % ökning av nederbördsvolymen i framtiden, och ligger i linje med MSB:s vägledning från 2023. Enligt denna vägledning bör fysisk planering utgå ifrån klimatscenario RCP 8,5 samt en tidshorisont på 50 till 100 år i de flesta tillämpningar.

Resultat och användning

Skyfallskarteringens resultat presenteras i webbapplikationen M-GIS. Även om skyfallsmodellen har hög detaljgrad med omfattande bearbetning av indatafilerna och kvalitetsgranskning av resultatet är den att betrakta som en översiktlig modell. Detta beror dels på att skyfallsmodellen i huvudsak består av renodlade markavrinningsmodeller, dels på att hela Stockholms stad har modellerats i sin helhet. En checklista har därför tagits fram för att någon med förståelse för vattenavrinning, översvämningsdynamik och tolkning av höjdmodeller ska kunna bedöma modellens resultat när specifika objekt ska riskbedömas. Checklistan finns i Bilagan av Modelldokumentationen.

Generellt kan det redan tillgängliga beräkningsresultatet användas direkt för övergripande riskanalyser, samhällsplanering och mindre komplexa detaljplane- eller åtgärdsarbeten. Däremot är beräkningsresultatet ofta olämpligt som enda underlag t.ex. vid större exploateringar, för att bedöma komplex översvämningsdynamik eller inom investeringsprojekt som berör högprioriterade samhällsfunktioner. Projektorganisationen behöver alltid bedöma behovet av att ta fram en mer detaljerad, ofta kopplad, modell för att säkerställa tillförlitligt beslutsunderlag, i vilket fall Stockholms stads skyfallsmodell kan nyttjas som utgångspunkt.

Skyfallsmodellen kan nyttjas utan kostnad i alla skyfallsutredningar som genomförs inom Stockholms stad, både av interna parter inom stadens organisation och externa parter såsom myndigheter och privata företag, m.m. Trafikkontoret har tagit fram en vägledning för hur skyfallsmodellen kan användas praktiskt i skyfallsarbeten, där information om hur modellen kan införskaffas även finns inkluderat.