Transcript Ansökan_Bilaga B, Hydrologisk och hydralisk

Bilaga B
MÖLNDALS KVARNBY
Ansökan om tillstånd för kapacitetsförbättrande
åtgärder för Mölndalsån från Rådasjön till
Kvarnbyfallen
Hydrologisk och hydraulisk utredning
ra01s 2008-06-03
Göteborg 2013-01-25
SWECO Environment AB
C-G Göransson
Uppdragsnummer 1321069
Mats Andréasson
1 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Innehållsförteckning
1
Sammanfattning
4
2
2.1
2.2
2.3
Bakgrund och förutsättningar
Höjdsystem, koordinatsystem och fixpunkter
Orientering
Bakgrund och syfte
6
6
6
6
3
3.1
3.2
3.3
Befintliga förhållanden
Uppströms Stensjöns utlopp
Nedströms Stensjön
Grevedämmet med grenflöden fram till Kvarnbyfallen
8
8
10
13
4
4.1
4.2
4.3
Hydrologiska förhållanden
Avrinningsområde
Karakteristiska flöden vid Stensjö dämme
Högflödestillrinning – statistik och erfarenhet
16
16
18
20
5
5.1
5.2
Reglering och behov av kapacitetsförbättringar
Nuvarande reglering
Behov av kapacitetsutbyggnad
24
24
25
6
6.1
6.2
Hydrauliska beräkningar
Fördelning av flödet i Grevedämmet
Hydraulisk beräkning Rådasjön - Kvarnbyfallen
26
26
27
7
7.1
Framtida reglering
Reglering för undvikande av översvämning längs nedre
Mölndalsån, allmänt
Högflödet 2006 – 50-årsflöde
Tidigare översvämningar, 10 – 40 år
Tidigare översvämningar, 5 – 10-årsflöden
Extrema flöden – större än 100 - årsflöden
Höga vattenstånd i havet
Kraftiga regn över Mölndal och Göteborg
Minimitappning
Effekter av kapacitetsutbyggnaden
30
50
50
8.3
8.4
8.5
Metod för reglering av Stensjöns utlopp
Allmänt
Nedsjöarna och till del även övriga mindre sjöar långt upp i
systemet
Landvettersjön
Gårda dämme
Stensjön – Regleringssystemets hjärta
9
Val av alternativ
53
10
Förslag till vattenhushållningsbestämmelser
55
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
7.9
ra01s 2008-06-03
8
8.1
8.2
30
31
35
38
40
41
44
45
49
2 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
50
51
51
52
Bilagor
PM - Mölndalsån – Fördelning av flödet i Grevedämmet
nedströms Stensjön – dagens förhållanden och förslag
till framtida flödesfördelning
Bilaga 2
PM Mölndalsån - Hydraulisk utredning för sträckan
Rådasjön – Stensjön – Grevedämmet - Kvarnbyfallen
Bilaga 3
Utdrag ur ”Styrstrategier för Mölndalsån”
Bilaga 4
Mölndalsån – Kritiska vattenstånd från Mölndals centrum
till gränsen mot Göteborg.
ra01s 2008-06-03
Bilaga 1
3 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
1
Sammanfattning
Det pågår arbete i samarbete mellan de kommuner genom vilka
Mölndalsån rinner med att utforma ett prognosstyrt, samordnat styroch reglersystem för hela Mölndalsåns vattensystem. För att ett
reglersystem ska vara effektivt för att motverka översvämningar krävs
att de nedre sjöarna Landvettersjön och Rådasjön – Stensjön ges en
avsevärt förbättrad kapacitet att förtappa vatten vid en prognos om
höga flöden. Härigenom kommer dessa sjöars förmåga att
magasinera vatten och att utjämna höga flöden att avsevärt
förbättras. Förutom förbättrad flödesutjämningsförmåga i de nedre
sjöarna krävs att ån erhåller en förbättrad hydraulisk kapacitet längs
vissa åsträckor som från Mölndals centrum till Gårda dämme i
Göteborg, samt genom Mölnlycke och Landvetter samhälle.
Av ovan angivna krav på förbättringar har åtgärderna för att förbättra
Landvettersjöns avtappningsförmåga, liksom kapaciteten i nedre
Mölndalsån från Mölndals centrum till Gårda dämme, redan
genomförts.
ra01s 2008-06-03
Ju större kapaciteten till tappning av vatten från Rådsjön – Stensjön
är vid lågt vattenstånd i sjöarna, desto större är möjligheten att
magasinera vatten vid extremflöden. Idag har utloppet ur Stensjön en
kapacitet av enbart ca 4 m3/s vid sänkningsgränsen (SG) och ca 11
m3/s vid dämningsgränsen (DG). Utloppets kapacitet bör för framtiden
ökas till vid sänkningsgränsen ca 15 m3/s och vid dämningsgränsen
eller något däröver till ca 25 m3/s. Av störst betydelse för regleringen
av åsystemet är därvid kapaciteten vid låga vattenstånd i Stensjön –
Rådasjön för att kunna förtappa sjösystemet effektivt under
högflödesperioder. Rådasjön är fyra gånger så stor som Stensjön,
dvs. 80 % av magasinet Rådasjön – Stensjön finns i Rådasjön, vilket
förutsätter att fallförlusterna mellan sjöarna hålls låga.
Dimensionerande 100-årsflöde, dygnsmedelflöde, är enligt SMHI för
en oreglerad Mölndalså 33 m3/s vid Stensjöns utlopp och 36 m3/s i
Mölndals centrum. I Mölndals centrum är motsvarande momentanflöde ca 40 m3/s. Efter nu utförda rensningsåtgärder i nedre
4 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Mölndalsån har denna fått en ökad kapacitet. Numera går gränsen för
en begynnande översvämning längs ån inom Mölndals centrum vid
ett flöde av ca 27 m3/s och kan kanske förväntas sjunka till 25 m3/s
innan en ny rensning utförs. Mölndalsåns utlopp ur Stensjön och
nedströms delar ner till sammanflödet med Kålleredsbäcken (inkl.
Balltorpsbäcken) kan därför lämpligen dimensioneras för 25 m3/s,
som kan släppas vid normalflöde i Kålleredsbäcken. Under pågående
högvattenflöde i den oreglerade Kålleredsbäcken måste dock
tappningen från Stensjön begränsas ända ner till i storleksordningen
15 m3/s, beroende på flödets storlek, för att inte riskera översvämning
i åns nedre, tättbebyggda delar. Förtappning ur de nedre sjöarna
inför prognoser om höga flöden och begränsning av flödet ut ur
sjöarna under högflödesperioden utgör grundbulten i styr- och
reglersystemet.
Utförda beräkningar av vilka effekter magasineringen i sjöarna får vid
olika utbyggnadsalternativ har visat att det är kapaciteten att tappa ur
vatten vid lågt vattenstånd i Rådasjön – Stensjön som är avgörande
för vilken nivå som respektive sjö kulminerar på. Detta framgår främst
vid högflöden som 2006, statistiskt ett 50-årsflöde, då regnvolymen
var mycket stor, 44 mm under första dygnet följt av ca 40 mm under
påföljande 3 dygn.
De alternativ till förbättringar av Stensjöns utlopp som föreligger är en
breddning och delvis fördjupning av nuvarande utloppskanal med ett
större dämme, alternativt att befintlig utloppskanal kompletteras med
plastledning av PE-material, D=2,0 m, från befintligt dämme till
Grevedämmet, där utloppskanalen mynnar. En större kanal som av
kapacitetsskäl behöver få en mycket jämnare botten än nuvarande
ger dels betydligt lägre kapacitet vid lågt vattenstånd i Stensjön, dels
ett stort ingrepp i den nuvarande vattenmiljön, som anpassats för
fågel- och fiskliv. Med en ledning och ett antal ytterligare
förbättringsåtgärder finns det möjlighet att uppnå en kapacitet av ca
15 m3/s vid sänkningsgränsen i Stensjön och ca 24 m3/s vid
dämningsgränsen. Av ovan anförda skäl väljs alternativet med en
ledning.
ra01s 2008-06-03
Med en ledning som kompletterar befintlig utloppskanal från Stensjön
kommer de samlade magasinen Landvettersjön och Rådasjön –
Stensjön att kunna klara ett flöde av i storleksordningen 200 års
återkomsttid utan att det sker översvämningar i Mölndal och
Göteborg. Vattenståndsnivåerna i Landvettersjön och Rådasjön –
Stensjön kommer då att stiga till ungefär samma nivå som 2006.
Mölnlycke fabriker skyddas dock från översvämning genom gjorda
förbättringar och påverkan på samhällena Landvetter och Mölnlycke
blir mindre genom de kapacitetsförbättringar i ån som nu genomförs
respektive planeras.
5 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
2
Bakgrund och förutsättningar
2.1
Höjdsystem, koordinatsystem och fixpunkter
I denna rapport hänför sig förekommande höjdangivelser till RH2000.
Byte till detta höjdsystem har skett nu i januari 2013 i både Göteborg
och Mölndal och kommer under februari även att införas i Härryda
kommun. Omräkningen från det tidigare använda, Göteborgs lokala
höjdsystem (GH 88), sker enligt RH2000 = GH88 – 9,95 m.
Koordinater i plan hänför sig till rikets system SWEREF 99.
2.2
Orientering
Rådasjön
Stensjön
Ståloppet
Kvarnbyfal
len
Grevedäm
metKanali
ntag
Stensjö dämme
”Copyright Lantmäteriet 2011-02-17. Från www.hitta.se
Figur 1, Översikt över området mellan Mölndal och Rådasjöns västra del.
Rådasjön gränsar i sin östra del till Mölnlycke samhälle. Sjön
avbördas till Stensjön genom Ståloppet med under normalflöde
mycket små fallförluster. I Mölndalsån ca 120 m nedströms utloppet
ur Stensjön sker regleringen av det gemensamma magasinet
Stensjön – Rådasjön genom en reglerdamm med tre luckor, Stensjö
dämme. Mölndalsån rinner därefter genom en ca 230 m lång kanal
ner till Grevedämmet. I denna fördelas flödet genom utskov på en
nordlig gren förbi och genom industribyggnader som tidigare utnyttjat
vattenkraften och en sydlig gren, utmed Pixbovägen, för
ursprungligen överskottsvatten. Slutligen sker ett sammanflöde av de
båda grenarna strax uppströms början till de egentliga Kvarnbyfallen.
ra01s 2008-06-03
2.3
Bakgrund och syfte
Det pågår arbete i samarbete mellan de kommuner genom vilka
Mölndalsån rinner med att utforma ett prognosstyrt, samordnat styroch reglersystem för hela Mölndalsåns vattensystem. För att ett
6 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
reglersystem ska vara effektivt för att motverka översvämningar krävs
att de nedre sjöarna Landvettersjön och Rådasjön – Stensjön ges en
avsevärt förbättrad kapacitet att förtappa vatten vid en prognos om
höga flöden. Härigenom kan dessa sjöars förmåga att magasinera
vatten och utjämna höga flöden avsevärt förbättras. Förutom
förbättrad flödesutjämningsförmåga krävs förbättrad hydraulisk
kapacitet längs vissa åsträckor som från Mölndals centrum till Gårda
dämme i Göteborg, samt genom Mölnlycke och Landvetter samhälle.
Förbättring av Landvettersjöns avtappningsförmåga har genomförts,
liksom förbättrad kapacitet från Mölndals centrum till Gårda dämme.
Med styr- och reglersystemet som hjälpmedel och utförda och
planerade utbyggnader av magasineringsförmågan i sjöar och
kapacitetsförbättringar på valda åsträckor är avsikten att såväl med
rimlig säkerhet undvika framtida översvämningar som att säkerställa
tillräckligt med vatten till råvattenförsörjning samt att så långt möjligt
eftersträva gynnsamma naturförhållanden. I denna utredning
redovisas förslag till förbättringar i hydraulisk kapacitet från Rådasjön
till Kvarnbyfallen. I detta område är den primära uppgiften att öka
tappningskapaciteten avsevärt från Rådasjön – Stensjön inom hela
regleringsintervallet för att på så sätt kunna förtappa dessa båda
sjöar optimalt under högflödesperioder och när prognossystemet
varnar för stor nederbörd och risk för extremflöden. Sjöarnas
vattenstånd och tappningen från Stensjön har stor inverkan på
vattennivåerna både uppströms i Mölnlycke och nedströms i Mölndal
och Göteborg.
Vid översvämningarna i december 2006 noterades vattenståndet
+96 cm över dämningsgränsen i Stensjön och tappningsflödet var då
ca 23 m3/s. Inom hela nedre delen av Mölndalsån, från uppströms
Mölndals centrum till åns mynning inom Göteborg var stora bebyggda
områden, gator, järnvägstunnel m.m. översvämmade under flera
dagar med stora samhällskonsekvenser på kommunikationer m.m.
som följd. Mölnlycke fabriker drabbades av en mycket kraftig
översvämning med vatten som rann genom kontors-, lager- och
fabrikslokaler med stora skador som följd. I Landvetter och Mölnlycke
samhällen drabbades ett stort antal fastigheter av inträngande vatten.
ra01s 2008-06-03
Ju större kapaciteten till tappning av vatten från Rådasjön – Stensjön
är vid lågt vattenstånd i sjöarna, desto större är möjligheten att
magasinera vatten vid extremflöden. Idag har utloppet ur Stensjön en
kapacitet av enbart ca 4 m3/s vid sänkningsgränsen (SG) och ca 11
m3/s vid dämningsgränsen (DG). Önskvärd framtida
tappningskapacitet vid Stensjön är vid sänkningsgränsen min 10,
helst 15 m3/s och vid dämningsgränsen min 20 helst 25 m3/s.
Dimensionerande 100-årsflöde för en oreglerad Mölndalså vid
Rådasjöns utlopp är 32 m3/s enligt SMHI. Översvämning i nedströms
liggande Mölndals centrum uppkommer efter utförda
7 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
rensningsåtgärder vid ett flöde av ca 27 m3/s och kan kanske
förväntas sjunka till 25 m3/s innan en ny rensning utförs. Mölndalsåns
utlopp ur Stensjön och nedströms delar ner till sammanflödet med
Kålleredsbäcken (inkl. Balltorpsbäcken) kan därför lämpligen
dimensioneras för 25 m3/s, som kan släppas vid normalflöde i
Kålleredsbäcken. Under pågående högvattenflöde i den oreglerade
Kålleredsbäcken måste dock tappningen från Stensjön begränsas
ända ner till ca 15 m3/s.
3
Befintliga förhållanden
Förhållandena före kapacitetshöjande åtgärder redovisas under detta
kapitel.
3.1
Uppströms Stensjöns utlopp
Rådasjön har en vattenyta av ca 2,0 km2 och Stensjön 0,5 km2. De
förbinds via en kanalliknande del med varandra, Ståloppet. Eftersom
ca 80 % av totala sjöytan ligger i Rådasjön krävs det att, om det
gemensamma magasinet Rådasjön – Stensjön ska fungera
tillfredsställande, fallförlusterna i Ståloppet blir relativt små vid
dimensionerande tappning från Stensjön.
ra01s 2008-06-03
Stensjön har i vattendom fastställda regleringsgränser,
dämningsgräns (DG) +59,73 m och sänkningsgränsen (SG) +59,15
m. För Rådasjön anges sänkningsgränsen till +59,13 m. Nivåerna är
angivna i förhållande till en referenssten, Kungsstenen med ett
inhugget märke, XIV, vilket anges ha nivån +59,99 m i GH88. Senare
kontrollmätningar visar att referensstenen ligger 0,06 m lägre i detta
höjdsystem än vad som angivits i dom. Den pegel som regleringen
sker efter har alltid höjdsatts utgående från Kungsstenens nivå. Dess
nuvarande nivå, oavsett om det tidigare skett felaktiga avvägningar
eller om stenen har satt sig, förutsätts utgöra grunden för
omräkningen av regleringsgränserna till det nya höjdsystemet,
RH2000. Kungsstenen bör därefter inte längre användas som
referenssten utan officiella bergdubbar bör för framtiden användas.
Regleringsgränserna uttryckta i RH2000 blir DG +49,72 m och SG
+49,14 m i Stensjön samt SG +49,16 m i Rådasjön.
Stensjön och Rådasjön har en gemensam, total regleringsvolym
motsvarande ca 1,4 Mm3 inom de tillståndsgivna regleringsgränserna.
Till följd av den begränsade tappningskapaciteten vid fullt öppet
dämme blir sjöarna dock tidvis kraftigt överdämda vid högflöden. Till
följd av dessa överdämningar som inträffat har den praktiskt
utnyttjade magasinsvolymen med ca 10 års intervall varit dubbelt så
stor och vid översvämningen 2006 nästan tre gånger så stor.
8 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Ståloppet är ett bitvis sjöliknande vattenområde som är ca 0,02 km2
(20 ha) stort med en minsta bredd av ca 8 m vid inloppet, där en
gångbro är belägen, och ca 25 m vid utloppet under bron på
Pixbovägen. Sträckan mellan in- och utloppet är ca 520 m.
Figur 2 Ståloppet, förbindelsen mellan Rådasjön och Stensjön
ra01s 2008-06-03
Nuvarande fallförluster genom Ståloppet har analyserats med
mätdata från ett tillfälle. Vid ett flöde av 8,5 m3/s genom Ståloppet och
vattenytan 0,04 m under DG i Stensjön var fallförlusten 0,08 m mellan
Rådasjön och Stensjön. Vid den stora översvämningen 2006
uppskattades fallförlusterna till ca 10 cm vid ett flöde på ca 23 m3/s,
men Stensjön var då överdämd med 0,9 – 0,96 m, vilket medförde att
det blev mycket stora tvärsektioner genom sundet.
9 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Figur 3. Kanalen i Ståloppet.
3.2
Nedströms Stensjön
Utloppet ur Stensjön utgörs av en delvis grävd kanal med en bredd i
vattenytan av ca 20 m. Mellan utloppet och dämmet finns en bro med
bredden ca 16 m. Flödet genom brons vänstra spann hindras dock
idag till stor del av ett uppströms liggande grundområde med riklig
vassväxt. Direkt uppströms dämmet smalnar bredden av i en
trattformad utformning.
ra01s 2008-06-03
Figur 4 Nedströms Stensjöns utlopp
10 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Regleringen av Stensjön och Rådasjön sker via en regleringsdamm,
Stensjö dämme, som ligger i Mölndalsån ca 120 m nedströms
Stensjöns utlopp. In- och utlopp är uppbyggt av stensatta kanalsidor,
medan tröskelsektionen, luckinfästningar och utströmningsplan är av
betong.
Utskovets fria bredd är 6,42 m med luckbredderna 1,77 m, 2,91 m
samt 1,74 m räknat från vänster. Avståndet mellan tröskeln och DG
är 1,14 m. Luckornas höjd är 1,11 m vilket innebär att om utskovet är
stängt ligger luckornas överkant 0,03 m under DG. Med nuvarande
lucksystem finns det således inga möjligheter att helt stoppa eller
kraftigt begränsa flöden ut från Stensjön, när sjön nått
dämningsgränsen eller är överdämd, eftersom stängda eller delvis
stängda luckor medför att vattnet strömmar över luckorna.
Figur 5. Regleringsdammen vid Stensjö dämme från uppströmssidan.
ra01s 2008-06-03
Sjön regleras efter en avbördningstabell, där luckorna öppnas till helt
öppet läge i tur och ordning. Dämmet med sitt tillopp har genom
mätningar kalibrerats för kapaciteten vid fullt öppna luckor. Kurvan
visas nedan. Den brytpunkt i kurvan som finns ca 0,3 m över DG,
beror på att luckorna inte kan höjas längre än att de börjar bromsa
vattnet vid denna nivå i Stensjön och dämmets funktion övergår till ett
system som motsvarar bottenutskovsluckor.
11 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Figur 6. Avbördningskapaciteten i Stensjön som en funktion av vattenståndet vid fullt
öppna luckor.
ra01s 2008-06-03
Nedströms dammen finns en stensatt kanal. Sektionsbredden är
normalt ca 10 m men bitvis något större. Kanalbotten utgörs av sten
av varierande storlek. Den genomsnittliga bottenlutningen är drygt 4
‰. Så länge luckorna inte doppar i vattnet sker ingen bakdämning av
utflödet förbi dämmet från vattenståndet i nedströms kanal. I den
stensatta kanalen har en serie av tvärgående rader av förhållandevis
stora stenar lagts för att skapa lokala fallsträckor till glädje för
fågellivet, bl.a. strömstarar och för den lokala öringstammen. Dessa
stenrader medför dock stort strömningsmotstånd och begränsar
kanalens hydrauliska kapacitet. Enligt den kalibrering som gjorts med
en hydraulisk modell är motståndstalet M = 14 (ju lägre värde desto
lägre kapacitet), vilket är mycket lågt för en kanal med väl stensatta
kanalsidor.
Figur 7. Den stensatta utloppskanalen med revel för fågel-
Figur 8. Revel för fågel- och fiskliv i utloppskanalen
12 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
och fiskliv.
3.3
uppströms järnvägsbron.
Grevedämmet med grenflöden fram till Kvarnbyfallen
Mölndalsån mynnar ca 230 m nedströms Stensjö dämme i en damm
som utgör ett litet lokalt magasin, samt fördelar flödet mellan två olika
grenar.
I den norra delen av Grevedämmet finns ett antal utskov, varav de två
vänstra tidigare har använts för att leda vatten till turbiner och andra
vattenbehov i de industribyggnader som sedan lång tid tillbaka har
etablerats med vattenkraften som förutsättning. De två högra
utskoven är avsedda för överskottsvatten som får strömma i ett djupt
nedsänkt kanalliknande lopp förbi fabriksbyggnaderna.
Efter passagen av den östra sidan av fabriksbyggnaderna gör en del
av den naturliga fåran en 90-graderssväng och strömmar västerut
utmed fabriksbyggnaderna, medan en annan går i en vid båge innan
den återförenas med rännan utmed fabrikerna strax uppströms en
järnvägsbro. Den senare åsträckan är kraftigt igensatt och bidrar
endast med flöde vid hög vattenföring.
ra01s 2008-06-03
Figur 9 Detalj av de båda grenarna ut från Grevedämmet
13 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Figur 11. Det högra utskovet vid Grevedämmets norra
utlopp.
ra01s 2008-06-03
Figur 10 Järnvägsbron vid Grevedämmet.
Figur 12. Nedströmsvy från det högra utskovet vid
Grevedämmets norra utlopp.
Figur 13. Uppströmsvy över den norra utloppsfåran.
Figur 14. Delningspunkten i den naturliga fåran på den
östra sidan av fabriken.
Figur 15. Inloppet till den igensatta ågrenen.
I den södra delen av Grevedämmet finns ett utlopp som tidigare
reglerats med två luckor. Avsikten har varit att hjälpa till att vid
högflöde leda vattnet vidare från Grevedämmet utan att överbelasta
14 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
den norra grenen. Reglerluckorna har, som framgår av foto, inte
använts för sitt syfte under flera 10-tals år. Flödet ut ur Grevedämmet
har istället fått fördela sig fritt utgående från kapaciteten i de båda
grenutloppen. Södra grenens avbördningskapacitet bestäms av en
bergtröskel vid själva utloppet och av utloppets bredd, ca 3,3 m, på
samma sätt som för ett normalt utskov. Hela denna gren är
konstgjord. Den utgörs i sin övre del, ca 100 m längd, av närmast
vertikala kanalsidor som är delvis stensatta och delvis betonggjutna.
Därefter övergår den till att strömma längs mer naturlig mark på
vänstra sidan, men med stensatt högersida ner till en mindre gångbro
mitt för den gamla skolan. Denna bro stryper kanalens bredd från i
detta läge ca 8,0 m abrupt till 4,6 m, vilket försämrar kanalens
kapacitet väsentligt i denna del av kanalen och orsakade en lokal
marköversvämning vid högflödet 2006. Väster om bron är kanalen
återigen stensatt på båda sidor och sektionsbredden ökar gradvis
fram till sammanflödet mellan de båda grenarna från Grevedämmet
nära järnvägsbron.
Efter sammanflödet rinner ån under en bro för
Stensjögatan/Pixbovägen. En kort sträcka ytterligare nedströms
börjar den första grunddammen i Kvarnbyfallen (det egentliga
Grevedämmet).
Figur 17. Avloppskanalen vid Pixbovägen.
ra01s 2008-06-03
Figur 16. Grevedämmets södra utlopp.
15 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Figur 18. Gångbro som har en strypande effekt i södra
utloppskanalen för Grevedämme.
Figur 19. Utloppskanalen längs Pixbovägen.
Figur 20. Sammanflödespunkt för ågrenarna från
Grevedämmet.
Figur 21. Uppströmsvy mot den första grunddammen för
Kvarnbyfallen.
4
Hydrologiska förhållanden
4.1
Avrinningsområde
ra01s 2008-06-03
Mölndalsån rinner upp i Nedsjöarna öster om Hindås och rinner i
västlig riktning genom samhällena Härryda, Landvetter, Mölnlycke
och fram till Mölndal samt vidare norrut genom centrala Göteborg, där
den förgrenar sig i två utlopp till Göta älv, se Figur 22.
Åsystemet innehåller ett stort antal sjöar som samtliga är reglerade
för ursprungligen vattenkrafts- och fabrikationsvattenändamål, men
även råvattenförsörjning för Mölndals Stad. Under senare tid har även
reservvattenförsörjning för Göteborgs Stad tillkommit. Samtliga sjöar
regleras efter gällande vattendomar. Idag finns i åsystemet endast två
mindre vattenkraftverk i bruk som drivs som strömkraftverk.
16 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Figur 22 Avrinningsområde för Mölndalsån. Oreglerade, egna avrinningsområden har
uppströms ifrån markerats för Landvettersjön, Stensjön, Kålleredsbäcken och nedre
Mölndalsån.
De stora vattenmagasinen finns högt upp i åsystemet, Nedsjöarna
samt S. Härsjön inkl. mindre sjöar. Nedsjöarna har en area på
11,0 km2 och regleringshöjden 2,85 m och de mindre sjöarna en total
area av ca 6,2 km2 och en regleringshöjd på 2,2 – 3,0 m. Sjöarealen
uppgår till närmare 20 %, vilket medför goda förutsättningar att
magasinera vatten under högflödesperioder och att tappa ur vatten
under torrperioder då den naturliga avrinningen inte räcker för
erforderliga vattenuttag och för ur natursynpunkt önskvärd
vattenföring. I praktiken används idag främst Nedsjöarna för denna
flödesutjämnande reglering.
ra01s 2008-06-03
De nedre sjöarna, Landvettersjön (Gröen) och Rådasjön – Stensjön
har små regleringsintervall, 0,41 m respektive 0,58 m och liten sjöyta,
vardera 2,5 km2, i förhållande till sina oreglerade avrinningsområden
på 90 km2 respektive 27 km2. De används därför främst till att
utjämna flödestoppar under högflödesperioder, även om denna
förmåga idag begränsas kraftigt av bristande avbördningskapacitet
inom det lovgivna regleringsintervallet för Stensjön – Rådasjön.
Under torrvädersperioder svarar dessa sjöar för en erforderlig buffert
av vatten vid plötsligt behov av reservråvatten till Göteborg Vatten.
Mölndalsån har vid mynningen i Göta älv ett avrinningsområde på
275 km2 och en medelvattenföring på ca 5,2 m3/s.
17 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Avrinningsområdet vid Rådasjöns utlopp är enligt SMHI 199 km2 och
vid Stensjöns utlopp 203 km2. Sjöarna förbinds av en kanal och
fungerar som ett gemensamt magasin om än under dagens
förhållanden med en otillräcklig kapacitet vid främst låga vattenstånd.
4.2
Karakteristiska flöden vid Stensjö dämme
Landvettersjön och Rådasjön – Stensjön kan ur regleringssynpunkt
betraktas som ett gemensamt magasin för den nedre delen av
avrinningsområdet. Den stora magasineringskapaciteten i Nedsjöarna
och St. Härsjön m.fl. sjöar ger ett flöde till nedströms sjöar som i
praktiken utgör två olika delflöden, dels det reglerade flödet med
oftast minimiflöde i samband med större flödestoppar och i övrigt ett
kraftigt utjämnat högflöde samt påfyllning av vatten under
torrvädersperioder, dels den naturligt varierande tillrinningen från den
oreglerade delen av avrinningsområdet.
Mölndals Kvarnby har nyligen erhållit en villkorsändring i befintligt
tillstånd till reglering av Nedsjöarna. Härigenom kan Nedsjöarna
regleras på ett ur översvämningssynpunkt väsentligt säkrare sätt än
tidigare genom att flödet nu snabbt kan reduceras till minimitappning
(redan tidigare tillåtet enligt gällande domar) och därefter på kort tid
ökas igen för avtappning (nu erhållen villkorsändring) upp mot önskad
”bör-nivå”, när översvämningar eller risk för översvämningar i
nedströms liggande tätorter inte längre föreligger. Styrningen av
Nedsjöarnas vattenstånd och tappning, liksom för hela Mölndalsån
ner till mynningen i Göta älv kommer att ske med ett styr- och
reglersystem som baseras på mätdata on-line för vattenstånd i
reglerade sjöar, utflöde från dessa samt mätning av flöde i nedre
Mölndalsån. Styrning vid högflöde kommer att ske med stöd av en
prognosmodell för nederbörd och flöden. Principerna redovisas
närmare i Bilaga 3.
Med de förbättrade förutsättningarna för reglering av Nedsjöarna
under högflödesperioder som angetts ovan är det rimligt att förutsätta,
åtminstone upp till 100-årsflöden, att flödet från uppströms reglerade
sjöar vid kritiskt höga flöden kan begränsas till 1 m3/s eller lägre.
ra01s 2008-06-03
Minimivattenföringen bestäms av tappningar från de reglerade
sjöarna, med en minimitappning på 0,4 m3/s från Nedsjöarna. För de
mindre sjöarna finns inga bestämmelser om en specifik
minimitappning, men den stora magasineringskapaciteten gör att
flödet mycket sällan underskrider 0,2 m3/s från St. Härsjön som
erhåller tillrinning från flera mindre sjöar, Hornasjön, Vällsjön och L.
Härsjön.
Landvettersjön har enligt en nyligen erhållen miljödom en
minimitappning på 0,4 m3/s.
18 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Landvettersjön, som har störst oreglerat nederbördsområde, får den
största oreglerade tillrinningen av de nedre sjöarna. Avsikten är dock
att föra en stor del av dess tillflöde snabbt vidare till Rådasjön –
Stensjön och sedan ut ur åsystemet. Med de förutsättningarna
kommer, liksom idag, den största delen av tillrinningen till Rådasjön –
Stensjön från den tappning som sker ur Landvettersjön. Nedan
redovisas fördelningen på tillflöde från uppströms reglerade sjöar
respektive tillrinning från eget oreglerat nederbördsområde för både
Landvettersjön och Rådasjön – Stensjön. Med dessa givna
förutsättningar har karakteristiska tillflöden beräknats till följande
dygnsmedelflöden:
Landvettersjön
Stensjöns utlopp
MQ, hela området
ca 3,4 m3/s
ca 3,9 m3/s
MHQ
1 + 15 = 16 m3/s
12,5 + 4,5 = 17 m3/s
HHQ50år
1 + 30 = 31 m3/s
20 + 9 = 29 m3/s
SMHI har beräknat karakteristiska flöden under förutsättning att det
inte sker någon reglering av sjöarna i hela avrinningsområdet. Vid
utloppet ur Stensjön, dvs. med naturlig utjämning i Rådasjön Stensjön har beräkningarna gett följande flöden, m3/s
HHQ-100 år
HHQ-50 år
MHQ
MQ
MLQ
MMQ
33
30
15
3,7
0,6
0,1
ra01s 2008-06-03
Tillflödet till Rådasjön – Stensjön utgörs till största delen av
tappningen från Landvettersjön, där en kraftig utjämning sker.
Momentanfaktorn för flöden kan därför uppskattas till ca 1,1 ggr ovan
redovisade dygnsmedelflöden. Skillnaden mellan naturlig tillrinning
och den reglerade är liten, främst beroende på att Landvettersjön
tidigare har blivit kraftigt överdämd och utjämnat tillrinningen till
Rådasjön-Stensjön. Landvettersjöns avbördningskapacitet har nu
förbättrats, vilket medför att tilrinningen snabbare förs vidare till
Rådasjön-Stensjön.
Erfarenheter från ett examensarbete med analys enligt
enhetshydrograf pekar på ett tillflöde under perioder med stor
nederbörd av 5 m3/s per 10 mm dygnsnederbörd för Landvettersjön
och därmed ca 1,5 m3/s per 10 mm dygnsnederbörd för Rådasjön –
Stensjön. Därtill kommer basflödet från perioden strax före
nederbördstillfället och tillrinning från reglerade sjöar. Överdämningen
i dessa sjöar har under extrema förhållanden varit ända upp till
19 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
ca 1 m över DG, vilket motsvarar en magasinering av 30 m3/s räknat
på 1 dygn per sjö. Beräkningar och erfarenhet av översvämningar
visar att det är synnerligen viktigt att tappningen från de reglerade
sjöarna i åns övre del har dragits ner till minimitappning inför väntade
översvämningsregn.
4.3
Högflödestillrinning – statistik och erfarenhet
SMHI har med sin standardmodell för beräkning av flöden, HBV,
beräknat tillrinningen till Nedsjöarna för en 50-årsperiod.
Beräkningarna är kalibrerade mot tillrinningen till Tvärsjön, där det
finns en pegelstation. Tvärsjöns avrinningsområde gränsar till Västra
Nedsjöns avrinningsområde i dess nordvästra del och gränsar även
till Lilla och Stora Sturven. Sweco har använt dessa data för
beräkning av återkomsttiden för olika stora tillflöden. De regn som
åstadkommer stora översvämningar i Mölndalsån har normalt en stor
ariell utbredning med en total nederbördsmängd som fördelar sig
relativt jämnt över åns hela avrinningsområde för åtminstone den del
som ligger uppströms om Stensjön. Vid ett eventuellt mer lokalt regn
blir effekten på flödena betydligt mindre och därmed inte
dimensionerande.
Beräkningarna för Nedsjöarna redovisas i Figur 23 nedan. Data finns
för en 50-årsperiod. Underlaget ger en linje som i ett lin-log-diagram
ger en rät linje med rimligt liten spridning av mätvärdena runt linjen.
Med den gynnsamt goda databasen som grund är det rimligt att
extrapolera resultatet åtminstone till en återkomsttid av 200 år.
ra01s 2008-06-03
Figur 23 Återkomsttid för tillrinning till Nedsjöarna (naturmarksavrinning)
20 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
De största flödena och deras återkomsttid framgår av tabell nedan,
samt kulminerande vattenstånd i Stensjön redovisas i Tabell 1 nedan.
Tabell 1 Återkomsttider för flöden (till Nedsjöarna) och samhörande
effekter på vattenståndet i Stensjön.
Rang
Flöde,m3/s
Vattenstånd,
Stensjön
Återkomsttid, år
1
2
3
4
5
13,3
12,9
12,0
10,9
10,8
8,6
7,2
8,8
+96
+40
+35
+50
+13
+48
+38
+32
50
40
25
13
12
4
2
4
Tid
2006-12-13
1999-12-26
1986-03-24
2000-12-15
1981-11-20
1987-06-17
1998-10-27
2005-01-09
ra01s 2008-06-03
Av tabellen ovan framgår att det inte finns ett entydigt samband
mellan tillrinningen från oreglerad naturmark i Möndalsåns
avrinningsområde och den effekt det fått på vattenståndet i den långt
ner i systemet belägna Stensjön och Rådasjön. Det är inte enbart det
högflöde som uppkommit till följd av ett kraftigt regn och efter en
period med mycket regn som blött upp markerna och mindre lokala
magasin i våtmarker. Därtill är överdämningarna beroende av hur stor
nederbörd det varit under ett antal föregående dygn, vilka gett så stor
tillrinning att sjöarna är mer eller mindre uppfyllda innan det stora
regn som gett ovan redovisade högflöden. Det finns dock även flöden
där avvikelsen är så stor att det är uppenbart att modellen ger
flödesdata som inte är representativt för Mölndalsån nedströms om
Nedsjöarna, exempelvis december 1999, som redovisas i kap.7.3.
Av Tabell 1 framgår att högflödet i december 2006 utmärker sig på så
sätt att vattenståndet i Stensjön, (och Rådasjön samt Landvettersjön)
var mycket högre än under senaste 50-årsperioden. Avvikande
värden på kulminerande vattenstånd, jämfört med tillrinningen erhölls
även på sommaren 1987 och i oktober 1998. Nederbörden har här
uppenbart varit relativt stor och jämn under ett antal dagar som har
fyllt upp sjöarna, varigenom vattenståndshöjningen vid den största
tillrinningen under den perioden startat från ett jämförelsevis högt
vattenstånd i sjöarna, inklusive Stensjön. Erfarenheten av detta är att
det är angeläget med en god hydraulisk kapacitet ut från de nedre
sjöarna Stensjön – Rådasjön och Landvettersjön för att
magasinskapaciteten i dessa sjöar ska vara utnyttjad i så liten
utsträckning som möjligt när högflödet börjar.
21 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Översvämningen i december 2006 är en bra utgångspunkt för att
analysera effekterna av förbättrad hydraulisk kapacitet i hela
åsystemet. Mölndalsåns hela avrinningsområde drabbades då av ett
mycket kraftigt regn på toppen av en redan tidigare mycket
nederbördsrik period. Den faktiska tillrinningen till Nedsjöarna har för
detta tillfälle beräknats utgående från tappningen från sjön och
vattenståndsökningen. Det beräknade flödet redovisas i
återkomstdiagrammet och visar att flödet från det oreglerade
avrinningsområdet praktiskt taget sammanfaller med ett statistiskt
beräknat 50-årsflöde. Ett 100-årsflöde är enligt den statistiska
analysen ca 10 % och ett 200-årsflöde ca 20 % högre än ett 50årsflöde.
Landvettersjön, som har ett väsentligt större eget avrinningsområde,
90 km2, jämfört med Rådasjön – Stensjön, 27 km2, får under en
högflödesperiod följt av ett mycket kraftigt dygnsregn en mycket
snabb vattenståndshöjning. Detta har gett sjön dess gamla namn,
Gröen (sjön gror), se exempel från översvämningen i december 2006
nedan (Figur 24).
Figur 24, Vattenståndet i sjöarna relaterat till respektive sjös dämningsgräns,
ra01s 2008-06-03
december 2006.
Figur 25, Dygnsmedelflödet, december 2006.
22 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Figur 26 Flödesfördelningen mellan Kålleredsbäcken och Stensjön under
översvämningen 2006. Observera fasförskjutningen mellan de båda flödena under
regndygnet 2006-12-11.
Tillflöde och utflöde från Landvettersjön har beräknats baserat på
uppfyllningar/avsänkningar i Stensjön – Rådasjön och Landvettersjön
samt beräknade utflöden från Nedsjöarna, St. Härsjön och Stensjön,
se Figur 25. SMHI har gjort en separat uppskattning av flödena i
Mölndalsån i december 2006 och bedömt att dessa motsvarar en 50–
årshändelse, vilket stämmer relativt väl med ovan beräknade och
statistiskt beräknade flöden.
ra01s 2008-06-03
Av Figurerna 24 och 25 framgår att den långvariga högflödesperioden
medfört att sjöarna var överdämda när regnet började. Nedsjöarna
låg nära sin dämningsgräns och flödet, ca 4 m3/s, kunde inte strypas
till minimitappning. Genom villkorsändringen i gällande vattendom för
Nedsjöarna är risken för att detta problem ska återkomma mycket
liten. Stensjön har idag en lägre tappningskapacitet än
Landvettersjön, vilket är huvudproblemet i regleringen av de nedre
sjöarna. Vattenståndet var sålunda redan DG + 60 cm när det kraftiga
dygnsregnet började och förmågan till ytterligare utjämning av flödet
därmed liten. Landvettersjön magasinerade i medeltal ca 10 m3/s
under det första dygnet och tappningen, som gav kraftiga
översvämningar i bl.a. Mölnlycke fabriker, uppgick till ca 20 m3/s.
Stensjön nådde sin kulmen efter ca 4 dagar. Under hela denna period
låg stora transportvägar och en järnvägstunnel under vatten utmed ån
i Mölndal och delar av Göteborg.
Genom det osedvanligt höga vattenståndet i Stensjön innan det
kraftiga regnet startade var flödet i nedre Mölndalsån redan högt
innan högflödet från Kålleredsbäcken startade översvämningen, se
Figur 26. De i figuren angivna flödena avser beräknade dygnsflöden
(mätning utfördes inte). I verkligheten kulminerade flödet från
Kålleredsbäcken snabbare och med ett högre momentant flöde än
23 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
vad som redovisas i Figur 26. Figuren belyser dock tydligt behovet av
att kunna reducera flödet från Stensjön medan högflödet från
Kålleredsbäcken rinner förbi och ut ur nedre Mölndalsån.
5
Reglering och behov av kapacitetsförbättringar
5.1
Nuvarande reglering
Regleringen av Rådasjön – Stensjön sker i enlighet med gällande
vattendomar. Totala regleringsintervallet mellan DG och SG uppgår
till 0,58 m. Utloppet ur sjön har en mycket bristfällig kapacitet med
endast 11,0 m3/s vid DG, se avbördningskurva i Figur 27 som
upprättats på basis av kalibreringsmätningar samt, för större flöden,
teoretiska beräkningar. Under höst och vinter med lite större flöden
öppnas luckorna oftast vid nivåer runt DG - 0,3 m, även om gällande
vattendom medger fri reglering mellan SG och DG. Därefter kan
luckorna under blöta perioder stå fullt öppna under månader i sträck.
Om vattenståndet stiger till DG + 0,3 m börjar underkanten på
luckorna att bromsa vattnet och utloppet övergår till att bli en
underströmningsöppning, därav avbördningskurvans brytpunkter och
växlande form.
ra01s 2008-06-03
Figur 26. Uppmätt avbördningskapacitet [m³/s] vid Stensjöns utlopp som en funktion
av vattennivån relativt dämningsgränsen. Som jämförelse redovisas
avbördningskapaciteten i Landvettersjön, efter ombyggnad, för ordinarie vattenvägar
och tillsammans med förbiledning på en väg förbi fabriken.
I praktiken innebär den bristande kapaciteten att det idag inte finns
någon möjlighet att reglera Rådasjön – Stensjön och därmed utflödet
ur sjön under högflödesperioder. Den enda möjlighet som finns att
tappa ur de nedre sjöarna för att dessa ska vara beredda att ta emot
ett möjligt nytt högflöde är att genom en hög tappning från
24 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Landvettersjön höja vattenståndet i Rådasjön – Stensjön för att på så
sätt öka dess kapacitet. I Figur 27 visas det underlag för reglering av
de nedre sjöarna som är avsett att användas innan nu sökta åtgärder
har genomförts.
Reglering: Larmnivå 1
DG
Nedsjön
140
SG
120
Nivå i Landvettersjön relativt DG (cm)
100
SG -2,85 m
80
60
40
Landvetter
sjön
20
DG
SG -0,41 m
0
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
-20
-40
SG
Stensjön
DG
-60
Nivå i Stensjön relativt DG (cm)
Sjunkande nivå
SG -0,58 m
Stigande nivå
◄
►
5
Figur 27. Princip för samverkande reglering mellan Landvettersjön och
Rådasjön – Stensjön innan nu sökta åtgärder genomförts
Principen är att tömma ur Landvettersjön så kraftigt som möjligt när
en högflödesperiod börjar för att öka Stensjöns avtappningskapacitet.
Denna princip får gälla även när Stensjön passerat DG. Vid ännu
större flöde tas utjämningen huvudsakligen i Landvettersjön, och
därefter, vid ännu större tillrinning, fördelat mellan sjöarna efter deras
känslighet för översvämningar och med hänsyn taget till att den
snabbaste tillrinningsökningen sker till Landvettersjön.
Problemen med den bristande avtappningskapaciteten ur Rådasjön –
Stensjön är inte i någon högre grad översvämningar runt dessa sjöar
utan istället bakdämningen upp i Mölnlycke samhälle och i än högre
grad Mölnlycke fabriker. Ett ännu större problem är att det
”oreglerade” flödet från Stensjön sammanrinner med de helt
oreglerade Kållereds- och Balltorpsbäckarna i nedre delen av ån där
denna rinner med mycket flack lutning genom stadsbebyggelse i
Mölndals centrum och Göteborg. Översvämningar här, som 2006,
medför allvarliga problem för viktiga samhällsfunktioner och har stora
ekonomiska konsekvenser.
ra01s 2008-06-03
5.2
Behov av kapacitetsutbyggnad
Nedre Mölndalsån, genom Mölndals stad och Göteborg, har rensats i
enlighet med gällande förrättning. Den beräknas därigenom ha höjt
sin kapacitet, innan översvämning sker, från 20 – 21 m3/s till
25 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
ca 27 m3/s. Det förutsätts att åns kapacitet även i framtiden hålls på i
stort sett denna nivå genom återkommande skötselåtgärder. Trots
detta kvarstår översvämningsrisken, om än med ökad återkomsttid,
för att ett högt flöde från Stensjön tillsammans med de oreglerade
tillflödena nedströms ger översvämningar längs nedre Mölndalsån.
Åtgärden för framtiden är därför att öka tappningskapaciteten och
därmed även magasineringskapaciteten i hela åsträckningen från
Rådasjöns utlopp till början av Kvarnbyfallen ca 1 km nedströms
Stensjön. Efter de nyligen utförda förbättringarna i utloppet från
Landvettersjön är relationerna mellan tappningskapaciteterna för
Landvettersjön och Stensjön i enlighet med Figur 26 ovan.
Kapaciteten i åsystemet från Rådasjön till Kvarnbyfallen bör ökas i
proportion till nederbördsområdets storlek och tappningskapaciteten i
Landvettersjöns utlopp, samt anpassas till kapaciteten i nedre
Mölndalsån. Det dimensionerande flödet bör därför vara 25 m3/s,
även om det som visas i regleringsberäkningar nedan kommer att bli
mycket ovanligt att denna kapacitet behöver utnyttjas fullt ut.
Antingen byggs Stensjöns tappningskapacitet ut så att den vid
dämningsgränsen har denna kapacitet eller också enligt ett alternativ
där denna kapacitet nås vid en viss överdämning. Två principiellt
olika åtgärdsförslag har tagits fram, dels enbart kapacitetsförbättringar i nuvarande åsträckning, dels en kompletterande ledning
parallellt med utloppskanalen på sträckan från strax uppströms
Stensjö dämme till Grevedämmet. Därtill måste Ståloppet muddras
till en större dimension.
ra01s 2008-06-03
Regleringsberäkningarna har mycket tydligt visat att en ännu viktigare
faktor för att kunna förbereda sjösystemet i Mölndalsån för höga
flöden är att kunna sänka av sjöarna till sänkningsgränsen,
Landvettersjön, eller nära sänkningsgränsen, Stensjön – Rådasjön,
under perioder då marken har blötts upp av en period med stor
samlad nederbörd, vanligen under vinterhalvåret. Kapaciteten för
utloppet ur Stensjön bör då helst vara ca 15 m3/s och förlusterna i
Ståloppet inte mer än ca 10 cm, eftersom det stora magasinet ligger i
Rådasjön.
6
Hydrauliska beräkningar
6.1
Fördelning av flödet i Grevedämmet
Nedströms Grevedämmet delas flödet i Mölndalsån upp i två grenar,
Södra respektive Norra grenen. En utredning har utförts som syftar till
att flödet i framtiden ska fördelas jämnas möjligt mellan de båda
grenarna, se ”PM - Mölndalsån – Fördelning av flödet i Grevedämmet
nedströms Stensjön – dagens förhållanden och förslag till framtida
flödesfördelning”, Bilaga 1. Utredningen bygger på förutsättningen att
26 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
ett flöde ända upp till 25 m3/s ska kunna släppas ut från
Grevedämmet i ett extremt tillfälle. Normalt, ända upp till i storleksordningen 50 års återkomsttid, kan dock flödestopparna begränsas till
20 m3/s eller lägre.
I Grevedämmet ökas bredden på inloppet till den Södra grenen till 5
m och utförs som en tratt för att ge små förluster. Tröskelnivån sänks
samtidigt till +46,00 m. I det Norra utloppet sänks trösklarna i de två
högra utskoven till +46,00 m, medan tröskelnivån i det tredje utskovet
lämnas oförändrad på +46,30 m. Öppningen förses dock med två
gotar med falsar för luckor. Den vänstra luckan, inlopp till ett kraftverk
som inte är i drift, stängs och används inte i flödesfördelningen mellan
Södra och Norra grenarna. Med dessa åtgärder erhålls en
flödesfördelning mellan de båda grenarna ut från Grevedämmet enligt
Figur 28 nedan.
Figur 28 Vattenföring genom olika grenar med föreslagen utformning
ra01s 2008-06-03
6.2
Hydraulisk beräkning Rådasjön - Kvarnbyfallen
En hydraulisk modell har etablerats i datamodelleringsverktyget HEC
RAS för beräkning av effekter av sektionsförbättringar i öppna
vattendrag hela sträckan från Rådasjön ner till Kvarnbyfallens övre
del. För Norra grenen nedströms Grevedämmet har kompletteringar
utförts med MIKE 11. Handberäkningar har använts för
ledningsalternativen. Resultaten från simuleringar presenteras
kortfattat nedan och i detalj i ”PM Mölndalsån - Hydraulisk utredning
för sträckan Rådasjön – Stensjön – Grevedämmet - Kvarnbyfallen”,
se Bilaga 2.
27 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Kapaciteten för de olika alternativa lösningar som studerats redovisas
i diagram i Figur 30. Av figuren framgår att den tappningskapacitet
som idag finns vid DG kommer att i framtiden finnas ända ner mot
SG. De åtgärder som erfordras är urgrävning av Ståloppet mellan
Rådasjön och Stensjön och förbättringar från Stensjöns utlopp till
strax uppströms Kvarnbyfallen. I framtiden kommer det att krävas
vissa förbättringar även inom dessa, främst inom det gamla
Papyrusområdet.
Figur 30 Alternativa lösningar till kapacitetsförbättringar i Stensjöns utlopp.
ra01s 2008-06-03
Med den urgrävning av nedre Mölndalsån som utförts bör
dimensioneringen baseras på att dess kapacitet är ca 27 m3/s. Dock
bör en marginal mot att kapaciteten kan minska något, till säg 25 m3/s
finnas. Under perioder med högre flöde, då det finns skäl att förtappa
Rådasjön - Stensjön, eller i slutet av en kraftig flödestopp, då det kan
finnas behov av att snabbt tappa ur sjösystemet om det finns en
prognos om ytterligare stor nederbörd, är det rimligt att anta ett flöde
på i storleksordningen 2 m3/s från Kålleredsbäcken (inkl. Balltorpsbäcken). Detta ger ett utrymme för upp till ca 25 m3/s från Stensjöns
utlopp. En förbättring enligt ovan redovisade kurvor ger framför allt
med ledningsalternativ en balans i kapaciteterna i Landvettersjön och
Stensjön i relation till respektive nederbördsområden nedströms de
övre sjöarna, se Figur 29. Större flöden än 25 m3/s bör inte släppas
från någon av de nedre sjöarna utan magasineras.
28 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Figur 29 Beräknad avbördningskapacitet i Stensjön med en plastledning, D 2,0 m,
samt avbördningskapaciteten för Landvettersjön enligt befintligt tillstånd.
Idag finns plastledningar av PE-material som genom korrugering i ett
skikt mellan inner- och ytterväggar, ger stor styrka med liten
materialåtgång. En plastledning med slät insida ger gynnsamt små
friktionsförluster.
En breddning av nuvarande utloppskanal från Stensjö dämme
bedöms inte rimligen kunna göras med mer än ca 4 m, dvs. från
dagens 10 m till ca 14 m. En större bredd ger ett stort intrång i
landskapsbilden. Därtill måste botten göras så slät som möjligt, vilket
innebär att nuvarande revlar, som lagts ut för att få hoppande vatten,
måste tas bort. En utvidgad kanal ger dessutom en väsentligt lägre
kapacitet vid låga vattenstånd i Stensjön jämfört med en ledning.
Alternativet har av ovan angivna skäl förkastats.
ra01s 2008-06-03
I det följande behandlas effekten på framtida reglering mot
översvämning baserat på alternativet med en PE-ledning med
diametern 2,0 m. För att utnyttja den förhållandevis låga fallhöjden
mellan Stensjön och Grevedämmet bäst möjligt kommer inloppet att
utföras trattformat och utloppet att förses med en diffusor/utloppstratt
som sänker utströmningshastigheten till ca halva hastigheten i
ledningen. Härigenom reduceras in- och utloppsförluster väsentligt.
Av det totala magasinet Rådasjön – Stensjön ligger ca 80 % i
Rådasjön. För att en utbyggnad av Stensjöns utlopp ska vara effektiv
krävs det därför att Ståloppet, som förbinder Rådasjön med Stensjön,
ges en betydligt större kapacitet jämfört med dagens. En urgrävning
bör ske som ger i storleksordningen 0,1 m fallförlust inom hela
regleringsintervallet mellan SG och DG vid fullt öppna luckor i Stensjö
dämme. Två alternativ har utretts som medför relativt stora skillnader
i grävvolymer, se Tabell 2.
29 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Tabell 2. Tabell för fallförluster över Ståloppet vid olika flöden med
vattenytan vid DG och SG i Stensjön.
Vattennivå
DG i Stensjön
SG i Stensjön
Q [m3/s]
20
25
10
12
15
Alternativ 1 [cm]
10
16
7
10
15
Alternativ 2 [cm]
7
10
4
6
10
I det alternativ som förordas, dvs. en plastledning med dimensionen
2,0 m, får utloppet ur Stensjön en kapacitet av nästan 25 m3/s vid DG
och 15 m3/s vid SG. För att begränsa förlusterna i Ståloppet och
därmed göra magasineringen mer effektiv föreslås därför att
alternativ 2 väljs. I det följande redovisas därför effekterna av
regleringen med utgångspunkt från att Ståloppet grävs ur enligt
alternativ 2.
7
Framtida reglering
7.1
Reglering för undvikande av översvämning längs
nedre Mölndalsån, allmänt
ra01s 2008-06-03
Oaktat den föreslagna kraftiga utbyggnaden av tappningskapaciteten
från Rådasjön – Stensjön kommer det även i framtiden att erfordras
att dessa sjöar, på samma sätt som för Landvettersjön, får
överdämmas vid mycket stora flöden, som december 2006. Nedan
redovisas effekterna på erforderliga överdämningar i dessa sjöar om
olika alternativa åtgärder genomförs.
Beräkningarna är utförda baserat på de vattenstånds- och
flödesmätningar som utförts under de aktuella högflödesperioderna.
Korrigering har utförts för vattenståndet i Landvettersjön till följd av
fallförluster från sjön till pegelns placering vid dammen, samt för
tappat flöde ur Nedsjöarna och Stensjön baserat på i efterhand utförd
kalibrering av avbördningskapaciteten. Den samlade tillrinningen från
de oreglerade avrinningsområdena för Landvettersjön och RådasjönStensjön har beräknats dygnsvis som skillnaden mellan utflödet ur
Stensjön och Nedsjöarna samt magasineringen i ovan nämnda sjöar
baserat på vattenståndsförändringarna. Tillrinningen har därefter
proportionerats efter respektive avrinningområdes storlek. Flödet i
Kålleredsbäcken har beräknats på motsvarande sätt. Förutsättningen
för att beräkningssätten ska ge rättvisande resultat är att nederbörden
över hela avrinningsområdet för Mölndalsån, förutom de övre sjöarna,
var jämnt fördelat, vilket är tämligen vanligt vid kraftigare nederbörd
under vinterhalvåret.
30 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Beräkningen av vattenstånden har primärt utförts så att flödet i nedre
Mölndalsån har hållits på konstant 27 m3/s under hela
”översvämningsperioden”, dvs. nedre Mölndalsån har pressats så
hårt som möjligt utan att det blir översvämningar längs densamma.
Eftersom det inte är säkert att kapaciteten 27 m3/s alltid kan
upprätthållas i nedre Mölndalsån har beräkningar även utförts när
dess kapacitet sänkts till 25 m3/s innan översvämning sker. Det flöde
som kan tappas ur Stensjön är beroende av tillrinningen från
Kålleredsbäcken. Under första dygnet i samband med den kraftiga
översvämningen 2006 var dess dygnsmedelflöde ca 10 m3/s och
maxflödet betydligt högre från de nedre oreglerade tillflödena inom
det urbaniserad området utmed nedre Möndalsån. Stensjöns
tappning måste under sådana förhållanden styras helt mot aktuellt
vattenstånd/flöde i nedre Mölndalsån. I praktiken innebär detta att
tappningen från Stensjön styrs av en registrerande pegel i Mölndals
centrum som ligger on-line. Tappningen från Landvettersjön
anpassas efter tillrinning och rimlig balans mellan vattenstånden i de
nedre sjöarna. Principerna bakom denna reglering redovisas i
Bilaga 3, Utdrag ur ”Styrstrategier för Mölndalsån” och förutsättningen för att styra mot en nivå i Mölndals centrum i Bilaga 4,
”Mölndalsån – Kritiska vattenstånd från Mölndals centrum till gränsen
mot Göteborg.”
Det rekommenderas att vattenvägarna nedströms Stensjöns utlopp
dimensioneras för att klara ett flöde av 25 m3/s utan några skador av
betydelse, även om en viss marköversvämning inne på området för
gamla skolan kan få accepteras. Flödet nedströms Stensjön måste
enligt ovan begränsas under tiden som det största flödet från
Kålleredsbäcken rinner förbi. Ett lägre flöde än maxflödet från
Stensjön som kan släppas fram utan någon som helst risk för
störningar/erosionsskador i vattenvägarna är även av intresse att
studera. Alternativa regleringsberäkningar har därför även utförts där
flödet ut ur Stensjön har begränsats till 18 – 20 m3/s.
ra01s 2008-06-03
7.2
Högflödet 2006 – 50-årsflöde
I det följande redovisas uppdämningarna i Landvettersjön och
Rådasjön - Stensjön för olika alternativa förutsättningar och PEledning resp. breddad utloppskanal för ett flöde motsvarande 2006
års flöde. Regleringen har anpassats inbördes mellan de olika
sjöarna. För alla alternativen gäller att beräkningen har genomförts
med en optimal reglering, dvs. sjöarnas nivåer har reglerats ner så
lågt som respektive sjös avbördningskapacitet medger. Kurvorna
anger vattenståndet i Stensjön, såväl för de uppmätta förhållandena
som simulerade. Överdämningen i Ståloppet mellan Rådasjön och
Stensjön ger mindre fallförluster än de dimensionerande vid DG,
varför nivåskillnaderna mellan sjöarna blir mindre än 10 cm.
31 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Figur 30 Vattenståndet i sjöarna relaterat till respektive sjös dämningsgräns,
december 2006 samt motsvarande förhållanden om motsvarande flöde uppträder
efter att kapacitetsförbättringar har utförts enligt alternativet breddad kanal och
3
maxflöde 27 m /s i nedre Mölndalsån. Förbättringarna i Landvettersjön är utförda.
Figur 31 Vattenståndet i sjöarna relaterat till respektive sjös dämningsgräns,
december 2006 samt motsvarande förhållanden om motsvarande flöde uppträder
efter att kapacitetsförbättringar har utförts enligt alternativet PE-ledning D 2,0 m och
3
3
ra01s 2008-06-03
maxflöde 27 m /s i nedre Mölndalsån. Flödet från Nedsjöarna är 5 m /s.
Förbättringarna i Landvettersjön är utförda.
32 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Figur 32 Vattenståndet i sjöarna relaterat till respektive sjös dämningsgräns,
december 2006 samt motsvarande förhållanden om motsvarande flöde uppträder
efter att kapacitetsförbättringar har utförts enligt alternativet PE-ledning D 2,0 m och
maxflöde 25 m3/s i nedre Mölndalsån. Förbättringarna i Landvettersjön är utförda.
ra01s 2008-06-03
Figur 33 Vattenståndet i sjöarna relaterat till respektive sjös dämningsgräns,
december 2006 samt motsvarande förhållanden om motsvarande flöde uppträder
efter att kapacitetsförbättringar har utförts enligt alternativet PE-ledning D 2,0 m och
maxflöde 27 m3/s i nedre Mölndalsån. Förbättringarna i Landvettersjön är utförda.
33 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Figur 34 Vattenståndet i sjöarna relaterat till respektive sjös dämningsgräns,
december 2006 samt motsvarande förhållanden om motsvarande flöde uppträder
efter att kapacitetsförbättringar har utförts enligt alternativet PE-ledning D 2,0 m och
3
maxflöde 20 m /s ur Stensjön. Förbättringarna i Landvettersjön är utförda.
ra01s 2008-06-03
Figur 35 Vattenståndet i sjöarna relaterat till respektive sjös dämningsgräns,
december 2006 samt motsvarande förhållanden om motsvarande flöde uppträder
efter att kapacitetsförbättringar har utförts enligt alternativet PE-ledning D 2,0 m och
3
maxflöde 18 m /s ur Stensjön. Förbättringarna i Landvettersjön är utförda.
34 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Av Figurerna 32 - 37 framgår att överdämningarna i de nedre sjöarna
kan sänkas med 0,4 - 0,7 m beroende på alternativ. Det bör påpekas
att detta förutsätter att de övre sjöarnas tappning har dragits ner till
minimitappning. Om dessa ”stängs” ett par dygn tidigare på en
prognos som anger kraftigt regn kan startnivåerna i de nedre sjöarna
sänkas något ytterligare.
För att åskådliggöra betydelsen av att utflödet från Nedsjöarna
begränsas till minflöde senast när det kraftiga regnet börjar, har ett
exempel beräknats där utflödet från Nedsjöarna har satts till konstant
5 m3/s under hela högflödesperioden, se Figur 33. I Figur 35
redovisas motsvarande effekt på vattenståndet i de nedre sjöarna om
utflödet istället dras ner till minflöde, vilket gäller för övriga
beräkningsexempel. Effekterna av den högre tappningen från
Nedsjön blir en höjning av vattenståndet med ca 0,2 m i
Landvettersjön och ca 0,3 m i Stensjön.
Av figurerna framgår vidare att en skillnad i kapacitet i nedre
Mölndalsån från 27 till 25 m3/s medför ett ökat vattenstånd på mindre
än 0,1 m i Landvettersjön och Rådasjön – Stensjön. Med en PEledning från Stensjö dämme till Grevedämmet kan vattenståndet i
sjöarna hållas ca 0,2 m lägre än för en breddad kanal. Orsaken till
skillnaden är den betydligt större totala tappningskapaciteten för en
ledning jämfört med breddad kanal vid låga vattenstånd i Stensjön.
En begränsning i utflödet från Stensjön till 20 m3/s eller ända ner till
18 m3/s får en begränsad effekt på det kulminerande vattenståndet,
en höjning med ca 5 cm, som följd av att utflödet under den mest
intensiva tillrinningsperioden har måst begränsas för att inte få
översvämningar nere i Mölndal och Göteborg. Den tid det tar för
vattenstånden i sjöarna att sjunka ner till under respektive sjös DG
ökar dock med ca 1 och 2 dygn för begränsning till 20 respektive
18 m3/s. Om väder- och flödesprognoser från SMHI inte visar på risk
för återigen mycket stora flöden, finns det goda skäl att begränsa
avtappningen till 18 – 20 m3/s.
ra01s 2008-06-03
7.3
Tidigare översvämningar, 10 – 40 år
Högvattenstånd har inträffat i de nedre sjöarna under ett antal
högflödesperioder under den senaste 50-årsperioden. Av dessa finns
uppgifter för de senaste 30 åren lätt tillgängliga. Ur materialet för den
statistiska beräkningen som utförts för tillflöden i oreglerade delar av
systemet (tillrinning till Nedsjöarna) har ett par exempel valts för att
illustrera effekterna av flöden med lång återkomsttid. De valda
exemplen är dels 1999, då området runt Vänern drabbades hårt och
dels 2000. I det förra fallet var den teoretiska återkomsttiden 40 år
och vattenståndet i Stensjön kulminerade på DG+40 cm. I det senare
fallet var återkomsttiden 13 år och vattenståndet kulminerade på
högre nivå, DG+50 cm.
35 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Nedan redovisas beräkningar baserade på användandet av en
plastledning, D 2,0 m, kapacitet 27 m3/s i nedre Mölndalsån men med
en begränsning i maximalt utflöde från Stensjön till 20 m3/s.
Beräkningarna har startat två (2000) respektive tre (1999) dygn innan
högflödet börjar, men från samma nivå som faktiskt uppmättes i
sjöarna vid de aktuella tillfällena. Det senare för att illustrera att det
finns en möjlighet att korrigera effekterna av om regleringen inte har
fungerat på avsett sätt, dvs. med att hålla nere sjöarnas nivåer under
regnrika perioder, om detta uppmärksammas vid en tidig prognos om
ett kommande högflöde.
Figur 36 Vattenståndet i sjöarna relaterat till respektive sjös dämningsgräns,
december 1999 samt motsvarande förhållanden om motsvarande flöde uppträder
efter att kapacitetsförbättringar har utförts enligt alternativet PE-ledning D 2,0 m och
3
maxflöde 20 m /s ur Stensjön. Förbättringarna i Landvettersjön är utförda.
ra01s 2008-06-03
Av Figur 38 framgår att det på tre dagar går att sänka av sjöarna så
mycket att starten av högflödet kan ske med sjöarna på lämpligt låg
startnivå. Vidare framgår att uppfyllnaden i sjöarna blir mycket liten,
långt under dämningsgränserna. En kontroll av den faktiska
tillrinningen visar att denna endast var 0,16 m3/s,km2, vilket jämfört
med SMHIs serie för ett 40-årsregn endast utgör 72 %, eller
motsvarande ett 5-årsflöde.
Beräkningarna har därför gjorts om med ett tillflöde med 40 års
återkomsttid för den period då högflödet varade. Resultatet av
regleringsberäkningen redovisas i Figur 39, varvid förutsatts att
vattenstånden i sjöarna även i detta alternativ har hunnit sänkas av
innan högflödet börjar. Trots den väsentligt större tillrinningen under
dygnet då flödet kulminerar blir skillnaden mot 2006 års flöde, 50 –
årsflöde enligt faktisk tillrinning, markant. Skillnaden beror på att
totala regnmängden under ett antal på varandra följande dygn var
36 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
väsentligt större 2006 än 1999, vilket medförde att ”basflödet” innan
det kraftiga regnet inträffade var väsentligt större 2006.
Figur 37 Vattenståndet i sjöarna relaterat till respektive sjös dämningsgräns,
december 1999 samt motsvarande förhållanden om ett simulerat flöde enligt SMHIs
statistiska material för Nedsjöarna med 40 år återkomsttid uppträder efter att
kapacitetsförbättringar har utförts enligt alternativet PE-ledning D 2,0 m och maxflöde
3
20 m /s ur Stensjön. Förbättringarna i Landvettersjön är utförda.
Figur 40 Vattenståndet i sjöarna relaterat till respektive sjös dämningsgräns,
december 2000 samt motsvarande förhållanden om motsvarande flöde uppträder
efter att kapacitetsförbättringar har utförts enligt alternativet PE-ledning D 2,0 m och
ra01s 2008-06-03
3
maxflöde 20 m /s ur Stensjön. Förbättringarna i Landvettersjön är utförda.
37 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Högflödet i december 2000 hade samma beräknad faktisk tillrinning
som det med SMHIs simulering beräknade. Återkomsttiden var något
mer än 10 år. Av Figur 40 framgår att kapaciteten i det utbyggda
åsystemet inte skulle vara utnyttjat i högre grad än att det vore möjligt
att vid en prognos om stort flöde under två dagar sänka
vattenstånden i sjöarna till önskade startnivåer innan högflödet börjar.
År 2000 var flödet ut från Stensjön vid simuleringstillfällets början
knappt 9 m3/s, varför det skulle funnits utrymme för en ”extra”
förtappning med ca 10 m3/s, vilket använts i simuleringen. År 1999
var utflödet något större och sjöarna låg vid ungefär DG, varför det i
det fallet krävdes tre dygn för att få ner vattenstånden i sjöarna till
önskade startnivåer inför högflödet. Under icke-högflödesperiod är
flödet i Kålleredsbäcken inte så stort att det begränsar storleken på
en förtappning från Stensjön.
Vid flöden med en återkomsttid av 10 – 15 år är tillrinningen normalt
inte större än att praktiskt taget hela tillrinningen kan ledas vidare ner
längs ån med små magasineringar i sjöarna.
7.4
Tidigare översvämningar, 5 – 10-årsflöden
För dessa har beräkningar utförts på samma sätt som för 2006 års
flöde, dock med en betongledning istället för PE-ledning, vilket
medför större friktionsförluster och därmed lägre kapacitet.
Beräkningarna har därtill baserats på ett maxflöde i nedre Mölndalsån
på 25 m3/s, se Figurerna 41 – 43.
Figur 41. Vattenståndet i sjöarna relaterat till respektive sjös dämningsgräns i juni
ra01s 2008-06-03
1987 samt motsvarande förhållanden om motsvarande flöde uppträder efter att
kapacitetsförbättringar har utförts enligt alternativet betongledning och maxflöde 25
3
m /s i nedre Mölndalsån. Förbättringarna i Landvettersjön är utförda.
38 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Figur 42. Vattenståndet i sjöarna relaterat till respektive sjös dämningsgräns i oktober
1998 samt motsvarande förhållanden om motsvarande flöde uppträder efter att
kapacitetsförbättringar har utförts enligt alternativet betongledning och maxflöde 25
3
m /s i nedre Mölndalsån. Förbättringarna i Landvettersjön är utförda.
Figur 43. Vattenståndet i sjöarna relaterat till respektive sjös dämningsgräns i januari
ra01s 2008-06-03
2005 samt motsvarande förhållanden om motsvarande flöde uppträder efter att
kapacitetsförbättringar har utförts enligt alternativet betongledning och maxflöde 25
3
m /s i nedre Mölndalsån. Förbättringarna i Landvettersjön är utförda.
39 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
I de aktuella flödestillfällena hade nederbörden under föregående
period, 1 – 2 månader, varit mindre än 2006 och högflödena föregicks
inte heller av kraftiga regn endast några få dagar före högflödet.
Karakteristiskt för dessa högflödesperioder är att det ”basflöde” som
föregick högflödet inte var större än att sjöarna låg nära sina
dämningsgränser, och inte betydligt över som 2006. Med en
förbättrad flödeskapacitet för sjösystemet och en ändamålsenlig
reglering skulle vattenstånden i de nedre sjöarna inte ha stigit högre
än till nära eller strax under dämningsgränsen, dvs. gynnsamt lågt
vattenstånd och inga besvärande effekter av denna typ av högflöden.
Det finns inte någon anledning att under dessa förhållanden tappa
mer än 18 – 20 m3/s från Stensjön.
7.5
Extrema flöden – större än 100 - årsflöden
Det flöde 2006 som av SMHI klassats som ett 50-årsflöde utmärker
sig jämfört med övriga studerade högflödesperioder genom den stora
avrinningsvolymen. För ett så långvarigt flöde är dels kapaciteten i
nedre Mölndalsån, dels kapaciteten att tappa ur de nedre sjöarna vid
låga vattenstånd, av avgörande betydelse för vilka överdämningsnivåer som de nedre sjöarna kommer att erhålla. Under högflödesperioder sker normalt en förhöjd tappning ur Nedsjöarna som en
försiktighetsåtgärd för att dessa sjöar ska ha tillräcklig
utjämningsvolym för att kunna dras ner till minimitappning vid ett nytt
kraftigt regn. Med hjälp av en effektiv prognosmodell kan förvarning
ske för stora nederbördsmängder. Möjlighet finns då att dra ner flödet
från Nedsjöarna till minimiflöde redan ett par dagar före den kraftiga
nederbörden.
1,2
Högflödestillfälle 1.3 x 2006 - Möjlig alternativ reglering av Landvettersjön och Rådasjön/Stensjön
vid föreslagen kapacitetsförbättring av Ståloppet och Stensjönsutlopp - D 2m Plast, Qmax = 27
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
08-dec
DG
Landvettersjön
Stensjön
10-dec
12-dec
14-dec
16-dec
18-dec
20-dec
22-dec
24-dec
-0,2
26-decLandvettersjön Alternativ Reglering
Stensjön - Alternativ
Reglering
-0,4
-0,6
ra01s 2008-06-03
Figur 44. Vattenståndet i sjöarna relaterat till respektive sjös dämningsgräns,
december 2006 samt motsvarande förhållanden för ett 30 % högre flöde efter att
3
kapacitetsförbättringar har utförts enligt alternativet PE-ledning och maxflöde 27 m /s
i nedre Mölndalsån. Förbättringarna i Landvettersjön är utförda.
40 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Vattenståndsdiagrammet i Figur 44 har beräknats utgående från
förutsättningen att tillflödena till Mölndalsån är 30 % högre än 2006
såväl innan som under extremflödesperioden. Resultatet motsvarar
en helt optimal reglering. I detta fall innebär det att nedre Mölndalsån,
dvs. Mölndal och Göteborg kan skyddas från översvämning, liksom
Mölnlycke fabriker som kan tappa vatten på vägen förbi fabriken.
Skador kan förväntas i Landvetter och Mölnlycke samhälle, men
mindre än under 2006 års översvämning, eftersom den hydrauliska
kapaciteten i ån har och kommer att förbättras och fallförlusterna
genom samhällena på det sättet minskar. Detta medför lägre
vattenståndsnivåer i ån uppströms om respektive sjö, dvs. en totalt
sett väsentligt förbättrad situation jämfört med 2006, trots det betydligt
högre flödet.
I praktiken bör det vara mer realistiskt att räkna med att med detta
utbyggnadsalternativ, PE-ledning och urgrävningar utmed övriga
åsträckor, kan ett flöde 20 % högre än 2006 hanteras i sjösystemet
med ett effektivt styr- och reglersystem, kombinerat med
nederbördsprognoser, utan översvämningar av någon större
betydelse. Under dessa förhållanden förutsätts dock kapaciteten i
Stensjöns utlopp och fram till Kvarnbyfallen, liksom nedströms i nedre
Mölndalsån utnyttjas maximalt, dvs. någon begränsning av utflödet
från Stensjön till 18 – 20 m3/s är inte möjlig.
7.6
Höga vattenstånd i havet
Vid mycket höga vattenstånd i havet i samband med västlig storm
medför strömningsförluster i Göta älv och i ågrenarna upp till Gårda
dämme att vattenståndet där stiger över dess dämningsgräns. Därvid
blir det översvämningar inom Lisebergsområdet och närliggande
delar. Det aktuella flödet i Mölndalsån bestämmer hur stor
översvämningen blir, ju större flöde, desto större översvämning.
ra01s 2008-06-03
Högvattenstånden till följd av storm är vanligen kortvariga, normalt 3
– 5 timmar, men i enstaka fall även längre. En metod som har utretts
är därför att skydda området uppströms Gårda Dämme och Slussen
genom att stänga dessa på en storm/vattenståndshöjningsprognos
från SMHI. Prognoserna är rimligt tillförlitliga några timmar innan
högvattenståndet börjar och ger en tidsupplösning av väsentligt
mindre än 1 h. De högsta registrerade högvattenstånden i Göteborgs
hamn sedan 1960-talet redovisas i Figur 45.
41 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Figur 45. Uppmätta högvattenstånd i Göteborgs hamn (Torshamnen)
ra01s 2008-06-03
En studie har utförts, se utdrag ur ”Styrstrategier för Mölndalsån”,
Bilaga 3. Av denna framgår att det är ett mycket effektivt sätt att
undvika eller åtminstone betydligt minska översvämningsrisken
uppströms Gårda om ån förtappas ett par timmar innan
havsnivåhöjningen börjar påverka vid dämmet och att dämmet sedan
hålls stängt tills vattenståndet på nedströmssidan åter faller under
nivån på uppströmssidan. Metoden är mycket effektiv om flödet i
Kålleredsbäcken är mindre än fyra gånger medelvattenföringen och
fortfarande rimligt effektivt upp till årligt högvattenflöde.
Grundförutsättningen för att denna reglering ska vara effektiv är att
tappningen från Stensjö dämme dras ner till mintappning när ån ska
börja förtappas, dvs. samtidigt med att luckorna öppnas för fullt i
Gårda dämme och i Slussen, för grenflödet genom Fattighusån, för
att så långt möjligt tappa ur vatten ur den nedre, flacka delen av
Mölndalsån. I Figur 46 visas i schematisk form effekterna av att
stänga Gårda dämme och Slussen. I exemplet minskar vattenståndet
i ån uppströms Gårda dämme från en normal regleringsnivå på +1,40
m till + 0,95 m, dvs. med 0,45 m. Vattenståndet ökar därefter
succesivt, först snabbare i början när ån svänger/anpassar sig till en
närmast horisontell vattenyta och därefter långsamt i takt med att den
bassäng som ån utgör gradvis fylls av vatten från Kålleredsbäcken
och minflöde från Stensjön. I exemplet ökar vattenståndet i
Mölndalsån med 0,45 m, dvs. återgår till sin ordinarie regleringsnivå
innan dämmet kan öppnas igen. Med ett flöde i Kålleredsbäcken och
med eventuellt tillskott genom Göteborg på totalt 2 m3/s, skulle tidsskalan i figuren motsvara en stängning av dämmet under ca 9 h,
42 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
vilket är en relativt lång varaktighet för ett extremt högvattenstånd
(mer än 120 cm över medelvattenstånd).
Nivå, Gårda dämme
+2,05
+1,55
+1,40
+0,95
+1,55
Tid
Figur 46. Exempel på effekten av stängning av Gårda dämme vid högvattenstånd i
havet. Den svarta linjen redovisar vattenståndet i havet, blå, prickig linje vattenstånd
vid dämmet om detta inte stängs och röd, streckprickad linje den reglerade nivån.
Grönt område visar skillnaden i nivå uppströms Gårda dämme med och utan
stängning av dämmet.
Om flödet ut ur Stensjön dras ner till minimitappning är det av värde
att veta vilka vattenstånd det varit under period då det finns mätdata
tillgängligt, i detta fall från 1980.
ra01s 2008-06-03
Tabell 3. Vattenstånd i Stensjön under dygn med höga vattenstånd i
havet.
Datum för högt vattenstånd i
havet (gul>+11.2m,
vit>+11.1m)
2011-12-10
2008-03-02
2008-02-22
2007-01-12
2005-01-08
2002-01-29
2000-01-29
1991-12-20
1990-02-27
1985-11-06
1982-12-16
1981-11-24
Nivå i
Stensjön rel.
DG
0.11
0.06
-0.25
0.28
-0.04
0
-0.28
-0.3
0.02
-0.35
-0.17
0.14
43 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Av tabellen framgår att det i något mindre än hälften av tillfällena med
högvattenstånd i havet har varit vattenstånd på eller över DG i
Stensjön. Under sådana förhållanden hade inte vattendomen för
Stensjön medgett att tappningen från Stensjön sänkts till
minimitappning. En förtappning av Mölndalsån hade då inte varit
effektiv och flödet i ån så stort att påfyllningen av ån i stort sett
balanserat stigningen i havet och därmed effekten av bakdämning
upp till Gårda dämme.
Med den nu planerade ökade tappningskapaciteten i Stensjön skulle
en sådan förtappning av nedre Mölndalsån genom att öppna luckorna
fullt i Gårda dämme och Slussen och samtidig strypning i Stensjöns
utlopp varit möjlig utan att vattenståndet skulle ha stigit över DG.
Dock, vid tillfället år 2007 skulle det varit en viss risk för att
strypningen inneburit att vattenståndet stigit över DG, såvida inte sjön
dragits ner mest möjligt redan innan en prognos om högt vattenstånd
i havet.
I framtiden, med det nya övervaknings- och reglersystemet för hela
ån i full drift och genomförda kapacitetsförbättringar, är det fullt möjligt
att i normalfallet utföra erforderlig reglering inom de givna,
oförändrade regleringsgränserna. Endast i extremfall finns det risk för
ett överskridande av DG under en sådan avstängningsperiod. I den
mån vattenståndet i Stensjön ligger nära sin dämningsgräns innebär
det att det varit en osedvanligt stor tillrinning under en föregående
period. Med dagens förhållanden skulle det medfört att vattenståndet
hade legat långt över dämningsgränsen.
En kortvarigare stängning/minflöde när nu föreslagna åtgärder är
genomförda skulle då ha resulterat i betydligt lägre vattenstånd i
Stensjön än under nuvarande förhållanden utan motsvarande
stängning. Magasineringen kan under sådana förhållanden dessutom
fördelas jämnt mellan Stensjön – Rådasjön och Landvettersjön. Även
om tappningen är så stor som 18 m3/s (önskat högflöde för att tappa
ur sjöarna), skulle en minskning till minflöde under så lång tid som
nästan 8 timmar inte ge en höjning av mer än 0,1 m i sjöarna och en
stängning under ett helt dygn, 0,3 m, vilket även detta ger rimligt små
överdämningar av dessa sjöar, jämfört med vad som nuvarande
högflödestillfällen medför.
ra01s 2008-06-03
7.7
Kraftiga regn över Mölndal och Göteborg
Översvämningar längs nedre Mölndalsån har historiskt inträffat till
följd av långvariga regn, där ett högt flöde från Stensjön till följd av
tidigare stor nederbörd, sammanfaller med ett kraftigt dygnsregn som
ge stort flödet i Kålleredsbäcken.
44 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Det finns dock en risk för att ett mycket kraftigt sommarregn som
vandrar in längs Mölndalsåns dalgång från söder och ger
nederbördsmängder på 40 mm eller mera kan ge momentant mycket
höga flöden i nedre Mölndalsån. Om detta inträffar öppnas alla luckor
i Gårda dämme och Slussen automatiskt. Samtidigt bör Stensjö
dämme regleras ner till minimitappning för att inte ytterligare förvärra
en riskerad översvämningssituation.
7.8
Minimitappning
7.8.1
Karakteristiska flöden och villkor om minimivattenföring för
uppströms sjöar
Nedsjöarna
SMHI har beräknat karakteristiska flöden för Nedsjöarna under
oreglerade förhållanden enligt
MQ 1,0 m3/s
MLQ 0,15 m3/s
LLQ 0,03 m3/s
Vattendomen för Nedsjön, i den del som föreskriver en
minimivattenföring, är av äldre datum, 17 december 1921, dvs. från
den tid då det fanns vattenverk, kvarnar och kraftverk, nedströms
sjön. I domen föreskrivs att ”genom dammen vid Nedsjö os skall
framsläppas minst 0,40 m3/s”. Detta gäller såvida inte magasinet är
tomt, då tillrinningen skall framsläppas. Därtill finns även rätt att helt
stänga dammen mellan kl. 18.00 till kl.05.00 nästföljande dag och
från kl. 18.00 dag före sön- och helgdag till kl. 05.00 nästföljande
vardag. Skulle regleringen följa detta villkor fullt ut så medför det
räknat på en vecka utan helgdagar ett veckominimiflöde på 0,19 m3/s,
dvs. knappt halva flödet.
I praktiken sker dock ingen stängning av utloppet utan 0,4 m3/s
används som minimivattenföring.
Landvettersjön
SMHI har beräknat karakteristiska flöden för tillrinningen till
Landvettersjön från själva Mölndalsån (88% av avrinningsområdet vid
utloppet) under oreglerade förhållanden enligt
ra01s 2008-06-03
MQ 3,0 m3/s
MLQ 0,6 m3/s
LLQ 0,2 m3/s
För utloppet fås ca 3,4 m3/s
0,6 m3/s
0,15 m3/s
Minimiflöde finns angivet I miljödomen för Landvettersjön. Där anges
under Villkor ”4. Genom dammen ska alltid framsläppas en minsta
45 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
vattenföring om 400 l/s. Om tillrinningen är mindre ska hela
tillrinningen framsläppas genom dammen”. Sökanden lämnade inte
något förslag till minimivattenföring i ansökan. Länsstyrelsen yrkade
600 l/s och sökanden föreslog 400 l/s i genmälet. Domstolen biföll
således sökandens yrkande, vilket innebär ett flöde på något mer än
hälften av MLQ.
Stensjön
SMHI har beräknat karakteristiska flöden för Stensjön under
oreglerade förhållanden enligt
MQ 3,7 m3/s
MLQ 0,6 m3/s
LLQ 0,1 m3/s
Rådasjön-Stensjön har ett väsentligt mindre eget, oreglerat
avrinningsområde än Landvettersjön, 27 km2 jämfört med 90 km2. Vid
lågflöden i slutet av en längre torrperiod är tillrinningen från det egna,
reglerade avrinningsområdet högst begränsad och kan till och med
genom avdustning över sjöytorna i värsta fall vara negativ.
Tillrinningen bestäms därvid till helt övervägande del eller helt av den
tillrinning som kommer från Landvettersjön.
I Rådasjön har Mölndals kommun sitt uttag av råvatten för
kommunens vattenförsörjning. Tillståndsgivet uttag är 6,0 milj.m3/år,
motsvarande 0,19 m3/s. Maximalt uttag under en torrsommar kommer
inom kort att ökas till 20 000 m3/d, motsvarande 0,23 m3/s (Ligger
inom givet tillstånd). Detta innebär att tappningen från Landvettersjön
behöver vara ca 0,2 m3/s eller under enstaka dagar ännu högre än
tappningen från Stensjön om Mölndal tar ut fullt flöde under
torrsommardygn.
ra01s 2008-06-03
Göteborg Vatten har rätt att ta ut 5 milj.m3 per tillfälle då Göta älv har
olämplig vattenkvalitet, vattendom 1992-10-15. Pumputtaget kan vara
upp till 2,1 m3/s, vilket motsvarar en avsänkning av RådasjönStensjön med 7,2 cm/d. Delsjöarna regleras normalt så att dess
vattenstånd ligger nära dämningsgränsen. Normalt finns det då en
reservvolym i Delsjöarna för utnyttjande innan vatten behöver tas från
Rådasjön, som kan fyllas på genom ökad tappning från det egentliga
magasinet, Nedsjöarna. Det kan dock inte uteslutas att en betydande
del av den tillgängliga magasinsvolymen i Delsjöarna redan har
förbrukats då överledning av råvatten från Rådasjön till Delsjöarna blir
aktuell, exempelvis i samband med tidigare kvalitetsförsämringar i
Rådasjön.
Vattendomen föreskriver att uttaget inte får inkräkta på Mölndals
kommuns uttag och ett fabrikationsvatten till delägarna i Mölndals
Kvarnby om 0,3 m3/s. Vid stort flöde i ån har mätningar visat att
46 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
flödespulsen från en öppning av dammen i Nedsjöns utlopp kommer
till Landvetter inom ca 10 h. Under lågflöde, med lägre
flödeshastigheter, tar det dock längre tid, erfarenhetsmässigt 1½ - 2
dygn. Det bör därför finnas en marginal för påfyllning av vatten till
Delsjön på i storleksordningen 0,15 – 0,2 m. Detta kan t.ex. uppnås
genom att inte låta vattenståndet i Rådasjön-Stensjön och
Landvettersjön sjunka till lägre nivå under torrsomrar än till SG + 0,1
m vardera. Vid risk för underskridande sker extra påfyllning från
Nedsjöarna och/eller Härsjösystemet samtidigt som tappningen från
Stensjön, om så bedöms nödvändigt, sänks till minimitappning.
Under perioder med liten nederbörd har Kvarnbyn utfört reglering av
Mölndalsåsystemet på så sätt att minimiflödet i utloppet ur Stensjön
normalt legat i intervallet 0,5 – 0,7 m3/s och med vattenståndet på en
viss marginal ovan sänkningsgränsen, se Figurerna 47 -49. I
figurerna redovisas en 10-årsperiod, som avser en period utan
kraftverksdrift nedströms Stensjön, men med industriverksamhet
under en del av perioden. Principerna för regleringen har varit
densamma såväl med som utan industriverksamhet. Under ett torrår,
2008 reducerades flödet till som lägst 0,3 m vid ett i princip tömt
regleringsmagasin i Rådasjön - Stensjön.
ra01s 2008-06-03
Figur 47 Vattenstånd in Stensjön under sommarhalvåret, 2000 - 2009
47 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Figur 48 Flödet ut ur Stensjön under sommarhalvåret 2000 – 2009
ra01s 2008-06-03
Figur 49 Flödet ut ur Stensjön under sommarhalvåret 2000 – 2009. Endast
lågflödesdelen redovisad.
Det krav på fabrikationsvatten med 0,3 m3/s som föreskrevs i
vattendomen 1992 bör tolkas som att domstolen därvid bedömde att
det angivna flödet, som efter utnyttjandet återfördes till ån som kyloch avloppsvatten, var tillräckligt som minimivattenföring för ån
nedströms Stensjö dämme.
48 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Med tanke på att årligt lågvattenflöde nedströms Stensjön normalt
ligger inom intervallet 0,5 – 0,7 m3/s och att lägre flöde är ovanligt, en
gång under senaste 10 åren, är det rimligt att en minimivattenföring
om 0,3 m3/s föreskrivs som villkor för den framtida skötseln av
Stensjö dämme och regleringen av hela åsystemet. Detta innebär att
lågflödena härigenom blir minst lika stora som om ån hade varit
oreglerad och lägsta flödet blir inte lägre än ½ x MLQ och 3 x LLQ.
Härigenom erhålls en rimlig marginal mot risken för att
minimivattenföringen underskrids. Vattenuttaget för Mölndals
kommuns råvattenbehov säkerställs.
Göteborg Vattens tidvisa behov av vatten bör hanteras inom ramen
för det prognosstyrda regleringssystem, som nu håller på att införas,
på det sätt som angivits ovan, dvs. att en viss vattenvolym i Rådasjön
– Stensjön respektive Landvettersjön reserveras för ett plötslig
uppkommande vattenbehov för Göteborg.
7.9
Effekter av kapacitetsutbyggnaden
Av analyserna i föregående kapitel framgår att av störst betydelse vid
utbyggnaden av tappningskapaciteten från Stensjön är möjligheten
att hålla sjön på en låg nivå inför förväntade stora flöden.
Möjligheterna att hålla sjöns nivå med god marginal från dämningsgränsen innebär samtidigt generellt förbättrade förutsättningar för
regleringen av hela Mölndalsån.
Frekvensen av överdämningar i Rådasjön - Stensjön kommer genom
utbyggnaden att minska radikalt. Under de senaste 33 åren har
vattenståndet i Stensjön överskridit DG under en kortare eller längre
tid alla år utom två, dvs. i praktiken årligen. Under 40 % av åren har
vattenståndet nått upp till eller överskridit DG + 40 cm. Betydande
överdämningar är således vanligt förekommande.
ra01s 2008-06-03
Genom nu föreslagen utbyggnad kommer överskridandet av
dämningsgränsen att minska till i storleksordningen 2 - 4 ggr/50 år
med nuvarande avrinningsförhållanden. Därtill minskar även
storleken på överdämningarna radikalt. Marginalen mot möjliga
framtida ökade flöden får anses vara god. Ett flöde motsvarande
2006 års kan öka med i storleksordningen en faktor 1,3, utan att
nedre Mölndalsån översvämmas om nivåerna i Landvettersjön och
Rådasjön – Stensjön tillåts stiga till samma nivåer som 2006. Med
dagens avrinningsförhållanden motsvarar ett flöde som är en faktor
1,2 gånger större än 2006 års flöde ett 200-årsflöde. Detta innebär att
det finns en rimligt god marginal även mot framtida möjliga
klimatrelaterade flödesökningar.
Kapacitetsutbyggnaden medger samtidigt att det kommer att finnas
en möjlighet att vid mycket höga vattenstånd i havet till följd av västlig
storm, eller vid ett mycket kraftigt, men kortvarigt, 1 – 3 h, regn över
49 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
nedre Mölndalsån, reglera ner utflödet från Stensjön till minimiflöde.
Dessa åtgärder kan utföras, men medför ändock mindre
vattenståndsnivåer i uppströms sjöar jämfört med nuvarande
förhållanden utan någon reduktion i flöde från Stensjön.
8
Metod för reglering av Stensjöns utlopp
8.1
Allmänt
Den reglering baserat på data från ett övervakningssystem och på
prognoser om risk för högflöden från SMHI som nu håller på att
implementeras har kort uttryckt följande principer för regleringen när
det finns risk för högflöden, torka samt högt vattenstånd i havet. Se
även Bilaga 3, Utdrag ur ”Styrstrategier för Mölndalsån”
8.2
Nedsjöarna och till del även övriga mindre sjöar långt
upp i systemet
Nedsjöarna används som reservvattentäkt för Göteborg och
permanent för Mölndal (uttag i Rådasjön, men det egentliga
magasinet ligger i Nedsjöarna och de mindre sjöarna). Därtill pågår
planering för att Härryda kommun ska ta vatten ur Nedsjöarna. Sjön
regleras så att erforderligt magasin finns tillräckligt för vattenbehovet
även under torrsomrar och nivån höjs därför något under senvåren
när risken för översvämningar i Mölndalsån minskat/upphört för
årstiden.
ra01s 2008-06-03
Högflödesregleringen för hela åsystemet bygger på att sjön inför
hösten hålls på en nivå nästan 1 m under sjöns DG. I början av en
regnig period kan sjön sänkas av ännu mer för att ha en marginal på
ca 1,1 m till DG. Under en period med tidvis stora tillflöden från
naturmarken tillåts sjön stiga under högflödena, men tappas av
mellan dessa. Grundläggande är att sjön alltid hålls med sådan
marginal mot att nå DG att utflödet kan begränsas till minflöde,
0,4 m3/s, när högflödet börjar, eller ännu tidigare, om det finns en
prognos som varnar för ett mycket stort flöde.
Följande exempel belyser betydelsen av att mintappning sker från
Nedsjöarna under högflöden. Om tappningen istället förblir
oförändrad med t.ex. 5 m3/s under 5 dagar med överdämda sjöar
nedströms, så motsvarar det ökade flödet en extra
vattenståndsökning i Landvettersjön och Stensjön – Rådasjön på
0,40 m. Normalt kan detta flöde ledas vidare från dessa sjöar och ut
ur ån. Dock, vid riktigt stora flöden som 2006, då utflödet ur Stensjön
behöver begränsas för att inte ge översvämning längs med nedre
Mölndalsån, skulle detta högre flöde från Nedsjön behöva
50 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
magasineras i de nedre sjöarna och således ge en extra höjning med
0,4 m, jämfört med om Nedsjöarnas tappning reduceras till minflöde.
8.3
Landvettersjön
Landvettersjön har en avtappningsförmåga som i proportion till sjöns
andel av det oreglerade avrinningsområdet nedströms Nedsjöarna
och de små övre sjöarna, väl motsvarar tappningskapaciteten från
Stensjön enligt huvudalternativet med en D 2 m ledning som
komplement till befintligt utlopp. Sjön har en mindre regleringsvolym
än Stensjön – Rådasjön och stiger snabbare vid högflöde genom
belastningen från ett större eget, oreglerat avrinningsområde.
Målsättningen vid högflöde är att anpassa tappningen efter
motsvarande tappning i Stensjön så att sjöarna så långt möjligt
kulminerar på ungefär samma nivå, då översvämningskänsligheten
efter planerade och delvis utförda åtgärder längs ån blir ungefär
likartad i dessa sjöar.
I den miljödom som erhölls för det nya förbättrade dämmet vid
Landvettersjöns utlopp har målsättningen att regleringen av
Landvettersjön ska anpassas så att risken för översvämningar
minimeras accepterats av miljödomstolen, vilket framgår av villkoren
2 och 3 i domen den 25 mars 2010, mål M 2439-09.
”2. Regleringen av Landvettersjön ska även framgent ske vid befintlig
dammbyggnad på fastigheten Härryda Mölnlycke 1:1 mellan de
hävdvunna nivåerna + 64,90 (dämningsgräns)(+54,95, RH2000) och
+64,49 (sänkningsgräns)(+54,54, RH2000), mätt med en av
strömningen opåverkad pegel placerad i Arketjärn.
3. Vid höga flöden i Mölndalsån får tappningen genom dammen,
oaktat vad som anges ovan, regleras med hänsyn till den hydrauliska
kapaciteten i befintliga vattenvägar samt anpassas så att
översvämningsskador så långt möjligt undviks såväl uppströms som
nedströms Mölnlycke Fabriker”
ra01s 2008-06-03
8.4
Gårda dämme
Under normala flöden regleras detta dämme så att vattenståndet vid
dämmet ligger mellan regleringsgränserna +1,25 och +1,55 m
(RH2000). Vid höga flöden öppnas både detta dämme och Slussen,
som ligger i en sidokanal, för att sänka vattenståndet i denna nedre
del av ån så lågt som vattenståndet i Göta älv/havet och nedströms
strömnings-förluster medger. Den positiva effekten av
vattenståndseffekten avtar uppströms om dämmet och är mest
verkningsfull inom Göteborg. En positiv effekt uppnås dock ända upp
till Mölndals centrum.
51 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Vid mycket höga vattenstånd i havet i samband med västlig storm,
högre än +1,0 a +1,2 m ger strömningsförluster i Göta älv och i
ågrenarna upp till Gårda dämme att vattenståndet där stiger över DG.
Av kap. 7.6 framgår att det finns goda förutsättningar att reducera de
höga vattenstånden uppströms Gårda dämme om ån förtappas
genom öppning av luckorna och Stensjö dämme dras ner till
mintappning och att luckorna därefter stängs när vattnet börjar rinna
baklänges genom dämmet, dvs. nedströms vattenstånd igen faller
under uppströms vattenstånd.
8.5
Stensjön – Regleringssystemets hjärta
Av exemplen ovan framgår med all önskvärd tydlighet att det för den
framtida regleringen är helt nödvändigt att tappningen från Stensjön
tillåts regleras efter flödeskapaciteten i nedre Mölndalsån även vid
vattenståndsnivåer över DG.
Med det föreslagna huvudalternativet fås en avbördningskapacitet av
ca 24 m3/s vid DG (25 m3/s redan vid mindre än 10 cm över DG) och
en däröver ökande kapacitet som skulle medföra översvämningar
nedströms om vattenvägarna hölls helt öppna. Även en begränsning
till ett visst maxflöde när vattenståndet överstiger DG är inte lämpligt,
eftersom detta medför att det samlade flödet från Stensjön samt
Kållereds- och Balltorpsbäckarna då kan ge översvämning längs
nedre Mölndalsån.
ra01s 2008-06-03
Nedre Mölndalsån har med ortofotografi undersökts beträffande
risken för översvämningar som kan hindra spårvägs- och vägtrafik,
respektive riskera att vatten tränger in i byggnader. Studien redovisas
i Bilaga 4, ”Mölndalsån – Kritiska vattenstånd från Mölndals centrum
till gränsen mot Göteborg.” Av rapporten framgår att
vattenståndsprofilen längs ån för ovan nämnda sträcka är likartad
oberoende av friktionsmotståndet i ån (dock minskar
flödeskapaciteten med ökat friktionsmotstånd) och nästan oberoende
av vattenståndsnivån vid Gårda dämme i Göteborgs centrum inom
rimliga för höga flöden normala nivåer.
Det är därför möjligt att med hjälp av avläsningar av vattenståndet vid
kulvertutloppet i Mölndal bedöma risken för översvämningar inom
Mölndalsdelen av Mölndalsån. I rapporten redovisas två olika nivåer,
varav den lägre är en nivå som inte bör överskridas, såvida det inte
medför större problem uppströms Stensjön. Om den övre nivån
överskrids innebär det risk för stora störningar i de allmänna
kommunikationerna med inställd spårvägstrafik, inträngning i hus
m.m. En sådan nivå bör inte överskridas, såvida inte sjöarna
Landvettersjön och Stensjön – Rådasjön når upp till praktiskt taget
lika höga nivåer som vid översvämningen 2006. Den undre nivån,
”börnivån”, för regleringen vid Mölndals centrum är +2,90 m och den
övre, kritiska nivån +3,10 m.
52 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
Avsikten är att i styrsystemet för övervakningen av
Mölndalsåsystemet ska de nedre sjöarna Landvettersjön och
Stensjön – Rådasjön under besvärande högflödesperioder hållas
praktiskt taget så låga som deras avbördningskapacitet medger.
Vattenståndet vid Mölndals centrum mäts kontinuerligt i
övervakningssystemet. När ett kraftigare regn inträffar finns det risk
för att flödet från Kålleredsbäcken tillsammans med flödet från
Stensjön ger en vattenståndshöjning som riskerar att överskrida
högvattennivån vid Mölndals centrum. I detta läge träder
reglersystemet in och begränsar flödet från Stensjön så att bör-nivån
för normala högvattenföringar, +2,90 m, kan hållas tills högflödet från
Kålleredsbäcken börjar trappas av och tappningen från Stensjön kan
regleras fritt igen.
Regleringsberäkningar visar att det normalt inte är några problem att
reglera på vattenstånd i Mölndals centrum om det som en del i
vattenhushållningsbestämmelserna anges att från Stensjön ska minst
tappas det flöde som nuvarande dämme medger vid överskridandet
av DG, dvs. med luckorna öppna så långt som den befintliga
regleringsmekanismen tillåter.
Förutom att flödet ur Stensjön behöver styras av en pegel i Mölndals
centrum under kraftiga högflödesperioder, finns det naturhändelser
som innebär att flödet behöver minskas till minimiflöde. Detta gäller
vid ett kraftigt kortvarigt regn över området som avvattnas till nedre
Mölndalsån och som kan ge översvämningar i denna del. Detsamma
gäller vid västlig storm som ger extrema vattenstånd i havet utanför
Göteborg och därmed i Mölndalsåns utlopp. För att skydda ån mot
kraftig bakdämning kan, vid måttligt låga flöden i Kålleredsbäcken,
situationen förbättras inom Göteborg om flödet från Stensjön sänks till
minflöde 2 – 3 h innan högvattnet kulminerar. För prognoser om högt
vattenstånd i havet finns goda prognosverktyg på SMHI, som utfärdar
varning, medan intensiva, mycket nederbördsrika regn är svårare att
prognostisera.
Utbyggnaden av tappningskapaciteten i Stensjön innebär inga
förändringar i möjligheten att reglera Mölndalsåsystemet under
lågflödesperioder.
9
Val av alternativ
ra01s 2008-06-03
Samtliga alternativ som redovisats ovan är tekniskt och ekonomiskt
genomförbara.
Beräkningarna för ett framtida regleringssystem har visat att
möjligheten att magasinera vatten under ett högflöde är starkt
beroende av tappningskapaciteten för hela systemet Rådasjön –
Stensjön. Av störst betydelse är därvid kapaciteten vid lågt
53 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
vattenstånd i sjöarna, eftersom denna är avgörande för hur lågt
vattenståndet i sjöarna kan sänkas av inför ett förväntat högflöde.
Inför ett högflöde finns heller inte några kapacitetsproblem i nedre
Mölndalsån utan vattnet kan tappas ur sjöarna med fullt öppna
avbördningsanordningar.
Vid högflöde måste flödet utjämnas i de nedre sjöarna för att skydda i
första hand nedre Mölndalsån. Kapaciteten att tappa ur vatten ur
systemet under en sådan period, som 2006 var ca 1 vecka lång, är
helt beroende av den hydrauliska kapaciteten i ån genom Mölndal
och Göteborg. Idag, efter en omfattande rensning, har ån återigen
sektioner i enlighet med tillståndet i en förrättning enligt vattenlagen
från 1955. Även om framtida rensningar kommer att utföras med
betydligt tätare intervall och åslänter kommer att skötas genom gräsoch vasslagning årligen, finns en risk för att dagens kapacitet sjunker
något mellan rensningsomgångarna. Det är sålunda rimligt att anta
att dagens kapacitet på ca 27 m3/s mätt vid Mölndals centrum kan
sjunka till runt 25 m3/s, men dock rimligen inte så lågt som till ca 20
m3/s, som fallet var 2006. Ovanstående förhållanden bör ingå i
övervägandet av val av utbyggnadsalternativ.
Alternativet med ett nytt större dämme och breddad och fördjupad
kanal nedströms är negativt ur miljösynpunkt. Av landskapsskäl är det
knappast rimligt att göra kanalen bredare än 14 – 15 m, då kanalen
annars blir oproportionerligt stor vid normala lågflöden.
Flödeskapaciteten vid lågt vattenstånd i Stensjön, ca 9 m3/s vid SG
att jämföras med ca 15 m3/s för en plastledning till Grevedämmet, blir
ogynnsamt låg.
ra01s 2008-06-03
En ledning till Grevedämmet innebär att den befintliga kanalen
nedströms dämmet kan behållas utan några ingrepp. De erforderliga
konstruktionerna blir placerade i miljöer där det redan idag är
vattenbyggnadskonstruktioner och industrimiljö, varför påverkan på
landskapsbilden blir liten. Alternativet är därtill ur regleringssynpunkt
för hela Mölndalsåsystemet avsevärt gynnsammare än
kanalalternativet, då det med rimliga kostnader går att mer än
fördubbla dagens avtappningskapacitet inom Stensjöns hela lagfästa
regleringsintervall. En ledning ner till Grevedämmet bör därför väljas.
Sedimentationen i Ståloppet och utloppet ur Stensjön är ringa och
botten består i huvudsak av friktionsmaterial. Vass och andra
vattenväxter återfinns därför endast inom de områden där
vattendjupet är relativt begränsat. Tillväxt och uppgrundning inom
dessa områden fortgår genom det årligen nedvissnande biologiska
materialet, men inte till följd av någon tillförsel av partiklar i ån,
eftersom dessa avsatts i uppströms liggande sjö. De beväxta
bottnarna utgör strömningshinder och innebär att tillgänglig
strömningssektion är mindre än den teoretiska/uppmätta. Där
grävning planeras att utföras sker denna så djupt att det för framtiden
54 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
inte finns någon risk för att det uppkommer växtlighet på botten som
minskar kapaciteten. Det kan därför vara rekommendabelt att en
gång för alla gräva ur sektioner som innebär små fallförluster mellan
Stensjön och det fyra gånger så stora magasinet i Rådasjön för att
utnyttja detta maximalt. Något framtida rensningsbehov av någon
betydelse kommer inte att uppkomma.
10
Förslag till vattenhushållningsbestämmelser
Av föregående kapitel framgår att det med undantag av enstaka
händelser med en återkomsttid av 10 år eller mera går att reglera
Stensjön och Rådasjön inom deras regleringsgränser. Under extrema
situationer med mycket stor tillrinning och/eller i kombination med
mycket höga vattenstånd i havet kan det dock uppkomma situationer
då det finns behov av att reglera flödet ut från Stensjön även vid
vattenståndsnivåer över DG. Om en klimatförändring ger större
flöden, förändras återkomsttiden för överskridande av DG. Eftersom
bebyggelsen och infrastrukturen runt Stensjön – Rådasjön idag är
anpassat efter vattenstånd på upp till DG + 50 cm utan mer påtagliga
skador, innebär nu föreslagna utbyggnader en rimlig marginal även
mot möjliga framtida flödesökningar.
Med nu föreslagen ombyggnad av utloppet ur Stensjön kommer den
samlade kapaciteten igenom dämmet och förbigångsledningen att
överskrida 25 m3/s vid knappt 10 cm över DG, se Figur 31. Högre
tappning klarar inte nedströms områden utan risk för skador. För att
inte i onödan pressa nedströms vattenvägar är det lämpligt att inte
tappa mer än 18 – 20 m3/s även vid vattenstånd över DG så länge
som flödesprognoser inte förutspår ett nytt kraftigt högflöde. Liksom
för Landvettersjön bör det finnas en möjlighet att reglera Stensjön så
att minsta möjliga skador uppkommer såväl uppströms som
nedströms om Stensjöns utlopp.
ra01s 2008-06-03
Vid höga flöden som medför risk för översvämning i nedre
Mölndalsån, förutsätts att tappningen från Stensjön regleras så att det
inte inträffar någon översvämning i Mölndal och Göteborg. Det
innebär att reglersystemet för tappning från Stensjön under sådana
förhållanden styrs på signal från en pegel i Mölndals centrum. Nivån
som inte ska överskridas bör vara +2,90 m.
Risken för att ett kraftigt högvattenstånd i havet inträffar när
vattenståndet i Stensjön ligger nära eller över sin DG är mycket liten.
Om så ändå skulle bli fallet bör det finnas en möjlighet att under
kortare tid, ända upp till ett dygn, dra ner tappningen från Stensjön till
minimitappning och fördela den extra magasineringen mellan
Stensjön – Rådasjön och Landvettersjön. Stängning till
minimitappning bör påbörjas ett par timmar innan en prognostiserad
havsnivå på +1,2 m förväntas inträffa.
55 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc
ra01s 2008-06-03
Beträffande minimitappningen från Stensjön föreslås att den framtida
regleringen av Stensjöns utlopp ska bedrivas så att flödet inte
underskrider 0,3 m3/s såvida inte magasinsvolymen är tömd och den
tillgängliga effektiva tillrinningen, reducerad med Mölndals
vattenuttag, inte medger ett så stort flöde.
56 (56)
MÖLNDALS KVARNBY
2013-01-25
Tillståndsansökan
Uppdrag 1311195;
p:\1331\1321069\000\10 arbetsmtrl_dok\ansökan, komplett,13-0212\hydrologisk och hydraulisk utredning\hydrologisk och hydralisk
utredning,slutlig version.doc