Helena Alexanderson
Professor
Stormfloder - en kunskapsöversikt av metoder för att identifiera och kvantifiera extrema havsvattenstånd
Författare
Summary, in Swedish
Stormfloder är tillfälligt förhöjda vattennivåer orsakade av meteorologiska fenomen som kan ge upphov till översvämningar utmed kusten. När havsnivån stiger till följd av klimatförändringarna och befolkningen utmed kusten ökar, leder det till en ökad översvämningsrisk. Risk kan beskrivas som en kombination av sannolikhet och konsekvens. För att kunna bestämma var som är säkert att bygga och hur befintlig bebyggelse kan skyddas behövs kunskap om hur höga vattenstånd som kan uppstå, hur stora vågorna kan bli och hur länge en storm varar. Vanligtvis utgår man från en sannolikhetsnivå, till exempel att ett område kan tillåtas att översvämmas i genomsnitt vart hundrade år, och bestämmer sedan vilken vattennivå det motsvarar genom extremvärdesanalys av tillgängliga mätdata. För att göra en så säker förutsägelse som möjligt behövs en lång tidserie (i förhållande till den beräknade frekvensen). Det är även viktigt att veta om observationerna är representativa även för framtida förhållanden.
Vid stadsplanering och dimensionering av kustskydd är planeringshorisonten i storleksordningen 25 – 200 år, och känsliga byggnader, till exempel vattenverk, kärnkraftverk, och sjukhus dimensioneras för långa återkomsttider, i storleksordningen 200 – 10 000 år. I dagsläget är det svårt att med rimlig säkerhet bedöma konsekvenserna av så ovanliga händelser och hur de kommer att utvecklas i framtiden. Problemet är att mätserierna av stormfloder ofta är för korta för att göra en robust analys. I den här rapporten undersöks hur analyser av stormfloder kan förbättras genom att ta hänsyn till händelser som inträffade innan vattenståndsmätningarna började samt hur de påverkas av klimatvariationer och klimatförändringar.
Genom en internationell litteraturstudie undersöks vilka metoder som kan användas för att utöka dataserierna genom att studera historiska dokument, geologiska undersökningar, samt hydrodynamisk modellering. Vidare studeras hur olika statistiska modeller kan användas för att inkludera dessa faktorer i extremvärdesanalys. En fördjupad studie görs av utvalda länder runt Nordsjön och Östersjön (Danmark, England, Schleswig-Holstein och Nederländerna). Analysen visar på stora skillnader, både mellan de studerade länderna och i jämförelse med Sverige, avseende dimensionerande händelser, metoder för extremvärdesanalys, samt hur historiska stormfloder beaktas i riskanalyser.
Om översvämningsrisker underskattas, föreligger risk för stora materiella skador och i värsta fall människors liv och hälsa. Om översvämningsrisker å andra sidan överskattas innebär det en suboptimal markanvändning i kustnära områden och att översvämningsskydd överdimensioneras med negativa samhällsekonomiska och miljömässiga effekter till följd. För att möjliggöra en hållbar utveckling av kustnära områden är därför korrekta bedömningar av översvämningsrisken en nyckelfaktor. Metoderna som presenteras i den här studien kan appliceras på Sveriges kuster för öka kunskapsunderlaget om stormfloder och möjliggöra mer robusta riskanalyser och dimensioneringsunderlag för kustskydd.
Vid stadsplanering och dimensionering av kustskydd är planeringshorisonten i storleksordningen 25 – 200 år, och känsliga byggnader, till exempel vattenverk, kärnkraftverk, och sjukhus dimensioneras för långa återkomsttider, i storleksordningen 200 – 10 000 år. I dagsläget är det svårt att med rimlig säkerhet bedöma konsekvenserna av så ovanliga händelser och hur de kommer att utvecklas i framtiden. Problemet är att mätserierna av stormfloder ofta är för korta för att göra en robust analys. I den här rapporten undersöks hur analyser av stormfloder kan förbättras genom att ta hänsyn till händelser som inträffade innan vattenståndsmätningarna började samt hur de påverkas av klimatvariationer och klimatförändringar.
Genom en internationell litteraturstudie undersöks vilka metoder som kan användas för att utöka dataserierna genom att studera historiska dokument, geologiska undersökningar, samt hydrodynamisk modellering. Vidare studeras hur olika statistiska modeller kan användas för att inkludera dessa faktorer i extremvärdesanalys. En fördjupad studie görs av utvalda länder runt Nordsjön och Östersjön (Danmark, England, Schleswig-Holstein och Nederländerna). Analysen visar på stora skillnader, både mellan de studerade länderna och i jämförelse med Sverige, avseende dimensionerande händelser, metoder för extremvärdesanalys, samt hur historiska stormfloder beaktas i riskanalyser.
Om översvämningsrisker underskattas, föreligger risk för stora materiella skador och i värsta fall människors liv och hälsa. Om översvämningsrisker å andra sidan överskattas innebär det en suboptimal markanvändning i kustnära områden och att översvämningsskydd överdimensioneras med negativa samhällsekonomiska och miljömässiga effekter till följd. För att möjliggöra en hållbar utveckling av kustnära områden är därför korrekta bedömningar av översvämningsrisken en nyckelfaktor. Metoderna som presenteras i den här studien kan appliceras på Sveriges kuster för öka kunskapsunderlaget om stormfloder och möjliggöra mer robusta riskanalyser och dimensioneringsunderlag för kustskydd.
Avdelning/ar
- Avdelningen för Teknisk vattenresurslära
- Kvartärgeologi
- Institutionen för bygg- och miljöteknologi
Publiceringsår
2022-06-27
Språk
Svenska
Publikation/Tidskrift/Serie
Lundqua report
Fulltext
Dokumenttyp
Rapport
Förlag
Department of Geology, Lund University
Ämne
- Water Engineering
- Earth and Related Environmental Sciences
- Geology
- Oceanography, Hydrology, Water Resources
Status
Published
Report number
44
ISBN/ISSN/Övrigt
- ISBN: 978-91-87847-65-3