Transcript Sårbarhetskartering av VA-system med en GIS

Hans Bertil Wittgren
Martin Karlson
Frida Pettersson
Gilbert Svensson
Juni 2011
Rapport 2011:6
CIT Urban Water Management AB
Sårbarhetskartering av VA-system med
en GIS-baserad indikatormetodik Tillämpningar i Stockholmsregionen
Sårbarhetskartering av VA-system
SAMMANFATTNING
I föreliggande projekt har målsättningen varit att utveckla metodik för att översiktligt, i ett
regionalt perspektiv, bedöma VA-försörjningens sårbarhet i relation till ett antal
klimatrelaterade hot. Syftet med att anlägga ett regionalt perspektiv är att analysen ska
kunna göras med enhetlig metodik i ett större område, något som kan vara svårt om man
förlitar sig på en sammanställning av analyser från exempelvis ett antal kommuner.
Metodiken har utvecklats med dataunderlag hämtat från Stockholms län, men bör i princip
vara tillämpbar även i andra regioner.
Metodiken på att man för ett specifikt system och ett specifikt väderleksrelaterat hot
identifierar olika enkla indikatorer för sårbarhet. Dessa kombineras till mer sammansatta
indikatorer som sedan kombineras till ett sårbarhetsindex. I detta projekt närmast ett fysiskt
sårbarhetsindex.
Tre system, och exempel på hot som dessa kan vara utsatta för vid extrem nederbörd eller
intensiv snösmältning, har behandlats i projektet:

System 1: Vatten- och avloppsledningsnät - Hot: Jordskred som leder till rörbrott

System 2: Vattentäkter - Hot: Påverkan från förorenad mark

System 3: Bebyggelse - Hot: Ytströmmande dagvatten till följd av underdimensionerade
dagvattenledningar
För System 1 och System 3 utvecklades metodiken för ett 27 km2 stort område på gränsen
mellan Stockholms stad och Huddinge kommun. För System 2 utgjordes fallstudieområdet av
hela Stockholms län. Resultaten presenteras som sårbarhetskartor, och dessutom har
känslighetsanalyser genomförts med avseende på olika parametrar.
För System 1 bör det vara möjligt att genomföra analysen för hela Stockholm Vattens
verksamhetsområde, eftersom hela dricksvatten- och avloppsledningsnätet är digitaliserat.
Detta är inte fallet inom övriga verksamhetsområden i Stockholms län. Då intresset för att
analysera sårbarheten hos ledningssystemet främst bör gälla huvudledningar, kan det vara
en relativt begränsad insats att huvudmännen gemensamt åstadkommer en digitalisering av
dessa.
För System 2 är datatillgången tillfredsställande, och analysen i detta projekt täcker hela
länet. Vår analys har inte omfattat Mälaren, men naturligtvis kan metodiken användas även
här.
I likhet med System 1, bör det för System 3 vara möjligt att genomföra analysen för hela
Stockholm Vattens verksamhetsområde eftersom dagvattennätet är digitaliserat.
Begränsningen ligger framförallt i bestämning av respektive dagvattensystems
avrinningsområde. I detta projekt gjordes det genom manuell digitalisering, vilket är
tidskrävande i perspektivet att göra det i stor skala. Å andra sidan finns det hos
2
Sårbarhetskartering av VA-system
verksamhetsområdenas huvudmän och i enskilda kommuner kunskaper om var man befarar
problem, och insatserna skulle kunna koncentreras till dessa områden.
Den föreslagna metodiken kan utvecklas på i princip två sätt. För det första bör metodiken
för de föreslagna specifika kombinationerna av system och hot diskuteras ur ett
användbarhetsperspektiv med ansvariga huvudmän, för att komma fram till eventuella
modifieringar. Vidare bör behovet av liknande metodik för andra kombinationer av system
och hot diskuteras. Dessa diskussioner kan vara vägledande vid prioriteringar angående
vilken information som det är angeläget att överföra till digital form.
3
Sårbarhetskartering av VA-system
FÖRORD
Projektet Sårbarhetskartering av VA-system initierades och utfördes av CIT Urban Water
Management AB. En examensarbetare från Linköpings Universitet, Martin Karlson, var
kopplad till projektet.
Projektet har finansierats av Stockholms läns landstings miljöanslag (proj. nr. 2008-0338)
samt av CIT Urban Water Management AB och Tyréns AB.
Vi vill tacka följande personer för givande diskussioner och bidrag med dataunderlag: Johan
Ekvall, Lena Tilly och Krister Törneke, Tyréns AB, Torbjörn Ekerot, Stockholm Vatten AB,
Helena Näsström, Stockholms läns landsting och Thomas Ivarsson, Tranås kommun
Författarna, juni 2011
4
Sårbarhetskartering av VA-system
INNEHÅLL
INLEDNING ......................................................................................................... 6
Bakgrund och syfte ................................................................................................................. 6
System och hot........................................................................................................................ 6
Fallstudieområden .................................................................................................................. 7
DEFINITIONER, DATAUNDERLAG OCH DATABEHANDLING ................................. 8
System 1: Vatten- och avloppsledningsnät
- Hot: Jordskred som leder till rörbrott ................................................................................... 8
System 2: Vattentäkter
- Hot: Påverkan från förorenad mark .................................................................................. 10
System 3: Bebyggelse
- Hot: Ytströmmande dagvatten till följd av underdimensionerade dagvattenledningar ... 11
SÅRBARHETSKARTERING OCH KÄNSLIGHETSANALYS ....................................... 15
System 1: Vatten- och avloppsledningsnät
- Hot: Jordskred som leder till rörbrott ................................................................................. 15
System 2: Vattentäkter
- Hot: Påverkan från förorenad mark ................................................................................... 16
System 3: Bebyggelse
- Hot: Ytströmmande dagvatten till följd av underdimensionerade dagvattenledningar ... 19
DISKUSSION...................................................................................................... 22
REFERENSER ..................................................................................................... 23
5
Sårbarhetskartering av VA-system
INLEDNING
Bakgrund och syfte
Infrastrukturens sårbarhet i förhållande till möjliga klimatförändringar uppmärksammas
alltmer av regionala och kommunala aktörer sedan klimat- och sårbarhetsutredningen
presenterade sitt slutbetänkande (SOU, 2007). Det är därmed en viktig uppgift för regional
och kommunal planering att kunna identifiera hur sårbara olika infrastrukturella system är i
förhållande till olika klimatrelaterade hot.
I föreliggande projekt har målsättningen varit att utveckla metodik för att översiktligt, i ett
regionalt perspektiv, bedöma VA-försörjningens sårbarhet i relation till ett antal
klimatrelaterade hot. Syftet med att anlägga ett regionalt perspektiv är att analysen ska
kunna göras med enhetlig metodik i ett större område, något som kan vara svårt om man
förlitar sig på en sammanställning av analyser från exempelvis ett antal kommuner.
Metodiken har utvecklats med dataunderlag hämtat från Stockholms län, men bör i princip
vara tillämpbar även i andra regioner. Begränsningen ligger i tillgången på data. För att vara
användbar bör metodiken så långt möjligt baseras på befintliga data. Därför gjordes i ett
tidigare projekt (Wittgren et al., 2009) en översiktlig inventering i Stockholmsregionen av
tillgången på, framförallt, digitaliserad data, som med hjälp av geografiska
informationssystem (GIS) kan bearbetas och presenteras i kartform.
Den metodik som vi identifierade i ovan nämnda projekt (Wittgren et al., 2009) bygger på en
definition av sårbarhet som tillämpats av Kropp et al. (2006): ”… we understand vulnerability
as a measure indicating the potential susceptibility of a system to adverse effects of climate
change.” Vidare bygger metodiken på att man för ett specifikt system och ett specifikt
väderleksrelaterat hot identifierar olika enkla indikatorer (I) för sårbarhet. Dessa kombineras
till mer sammansatta indikatorer (S) som sedan kombineras till ett sårbarhetsindex (SI). I vår
tillämpning närmast ett fysiskt sårbarhetsindex.
System och hot
Tre system, och exempel på hot som dessa kan vara utsatta för vid extrem nederbörd eller
intensiv snösmältning, har behandlats i projektet:

System 1: Vatten- och avloppsledningsnät - Hot: Jordskred som leder till rörbrott

System 2: Vattentäkter - Hot: Påverkan från förorenad mark

System 3: Bebyggelse - Hot: Ytströmmande dagvatten till följd av underdimensionerade
dagvattenledningar
6
Sårbarhetskartering av VA-system
Fallstudieområden
För System 1 och System 3 utvecklades metodiken för ett 27 km2 stort område på gränsen
mellan Stockholms stad och Huddinge kommun (Figur 1). Skälet för att välja ett relativt litet
område var att i detta utvecklingsskede dels minska datahanteringen, dels att det av
säkerhetsskäl inte går att få tillgång till digitaliserade data om ledningsnätet för stora
områden. Lokaliseringen av området valdes för att representera varierande
markanvändning: en blandning av bostads- och industriområden av olika typ och ålder.
För System 2 utgjordes fallstudieområdet av hela Stockholms län.
2
Figur 1 Fallstudieområdet (27 km ) i Stockholms stad/Huddinge kommun med
avloppsledningsnätet inlagt.
7
Sårbarhetskartering av VA-system
DEFINITIONER, DATAUNDERLAG OCH DATABEHANDLING
I detta avsnitt beskrivs hur fysiska sårbarhetsindex definierades för kombinationerna av
system och hot, dataunderlaget för respektive indikator, samt hur datamaterialet
normaliserades till indikatorer.
System 1: Vatten- och avloppsledningsnät - Hot: Jordskred som
leder till rörbrott
Det är troligt att ökad nederbörd, och ökad frekvens av extrema regn, till följd av ett
förändrat klimat kommer att innebära en ökad risk för jordskred, speciellt i områden där
risken för jordskred redan är hög. Sårbarheten hos vatten- och avloppsledningar för
jordskred har antagits vara en funktion av ledningsmaterial, ledningsdimension samt ålder
på aktuellt ledningssegment.
Sårbarhetsindex och indikatorer
Sårbarhetsindex för ledningar (SIledn) definierades som:
SIledn = Iskred * Sbrott
(Ekv. 1-1)
Den enkla indikatorn Iskred anger om jordskredsrisk föreligger (= 1) eller inte (= 0).
Brottrisken (Sbrott) hos ett ledningssegment är en sammansatt indikator som består av tre
enkla indikatorer avseende ledningsmaterial (Imat), ledningsdimension (Idim), samt
ledningssegmentets ålder (Iår) med olika vikter (vx):
Sbrott = (Imat * vmat) + (Idim * vdim) + (Iår * vår)
(Ekv. 1-2)
Indikatorerna antogs kunna anta värden mellan 1 och 5, där 1 indikerar liten och 5 stor risk
för brott. Vikternas summa är 1, varför det maximala värdet för brottrisken (Sbrott), liksom för
sårbarhetsindex (SIledn), är 5.
Dataunderlag
Ett digitaliserat datalager som beskriver jordskredsrisk, ”Skredområden inom Stockholms
län”, erhölls från Tyréns AB som framställt det på uppdrag av Regionplanekontoret,
Stockholms läns landsting. Områden där lera förekommer i anslutning till sjöar, vikar, och
större vattendrag är representerade som vektorlinjer. Data levererades i formatet ”shape”
och koordinatsystemet RT90 2,5 g V. Till vektorlinjerna för skredrisk lades en buffertzon om
50 m.
Fallstudieområdet ligger inom Stockholm Vattens verksamhetsområde, varför digitala
vektorlagda data finns att tillgå för vatten- och avloppsledningsnäten. Av säkerhetsskäl hade
projektet emellertid endast tillgång till data för avloppsledningsnätet. Två datalager var
relevanta i detta projekt: ”Avloppsledning” och ”Avloppsservis”. Dessa lager innefattar
information om bl. a. ledningsmaterial, ledningsdimensioner, ålder på ledningssegment,
8
Sårbarhetskartering av VA-system
samt mycket annan relaterad information. Information om ledningsnätet och aktuella GISlager levererades från Givas geodatabas i formatet ”shape” i koordinatsystemet Sweref 99.
Normalisering av data
För att kunna skapa en sammansatt indikator från enkla indikatorer (se Ekv. 1-2), måste såväl
kvantitativa som kvalitativa data transformeras till samma skala (normaliseras). Som nämnts
ovan valdes en skala med fem klasser (1-5), vilket för de tre indikatorerna ledningsmaterial
(Imat), ledningsdimension (Idim), samt ledningssegmentets ålder (Iår) innebar normalisering
enligt Tabell 1 a-c.
Ett utförligt resonemang om förbehandling av data, inklusive normalisering och GISoperationer, förs av Karlson (2011).
Tabell 1a Normalisering av ledningsmaterial.
Ledningsmaterial
Imat
Polyeten (PEH, PEM, PEL), Polypropen, Polyvinylklorid (PVC, PVC Terra)
1
Armerad plast
2
Asbest, Betong (armerad och oarmerad)
3
Segjärn, Gråjärn/gjutjärn, Stål
4
Odefinierat
5
Tabell 1b Normalisering av ledningsdimension.
Ledningsdimension (mm)
Idim
901-2000
1
534-900
2
351-533
3
50-350
4
Odefinierat
5
Tabell 1c Normalisering av ledningsålder.
Ledningsålder (år)
Iår
1999-2009
1
1984-1998
2
1970-1983
3
1952-1969
4
Odefinierat
5
9
Sårbarhetskartering av VA-system
System 2: Vattentäkter - Hot: Påverkan från förorenad mark
Extrem nederbörd eller intensiv snösmältning innebär en ökad risk för kontaminering av
vattentäkter från punktkällor såväl som från källor av mer diffus karaktär. I detta projekt har
en metodik tagits fram för bedömning av sårbarhet hos vattentäkter som riskerar påverkan
från förorenad mark.1
Sårbarhetsindex och indikatorer
Sårbarhetsindex för en vattentäkt (SItäkt) definierades som:
SItäkt = Itäkt + ∑ (SMIFO * Ibuffert)
(Ekv. 2-1)
Den enkla indikatorn Itäkt baserades på vattentäktens uttagskapacitet (m3/d) som
normaliserades till ett värde mellan 1 (låg kapacitet) och 5 (hög kapacitet). Vattentäkter
definierades som existerande vattenskyddsområden i Stockholms län.
SMIFO baserades på riskklassning enligt Metodik för Inventering av Förorenade Områden,
MIFO (Naturvårdsverket, 1999). Denna metodik använder en fyra-gradig skala för att
klassificera förorenade områden, där klass 1 innebär störst risk. Klassningen baseras på
information om förekommande föroreningars farlighet, föroreningsnivå,
spridningsförutsättningar, samt känslighet och skyddsvärde i omgivningen. Därmed kan
klassningen ses som en sammansatt indikator, som vi normaliserade till ett värde mellan 2
(låg risk) och 5 (hög risk).
För varje vattenskyddsområde definierades en buffertzon, och om ett förorenat område är
lokaliserat i vattenskyddsområdet eller i buffertzonen så är indikatorn Ibuffert = 1, annars 0.
Sårbarhetsindex för en vattentäkt (SItäkt) utgöres således av summan av indikatorn Itäkt och
summan av SMIFO för alla förorenade områden i det aktuella vattenskyddsområdet eller dess
buffertzon.
Dataunderlag
Två datalager erhölls från Länsstyrelsen i Stockholms län: ett punktlager som representerar
alla förorenade områden i länet som varit föremål för inventeringar enligt MIFO, och ett
polygonlager som representerar alla vattenskyddsområden i länet. I båda fallen är
dataformatet ”shape” i koordinatsystemet RT90 2,5 g V.
1
Inom ramen för studien har även tagits fram en metodik för bedömning av sårbarhet hos brunnar som
riskerar att utsättas för avloppspåverkan från infiltrationsanläggningar (Karlson 2011). Brister i tillgången på
georefererade data gör emellertid att metodiken för närvarande har begränsad verklighetsförankringen, varför
den inte presenteras i denna rapport.
10
Sårbarhetskartering av VA-system
Normalisering av data
Normalisering av uttagskapacitet för vattentäkter (Itäkt) och av riskklasser enligt MIFO för
förorenade områden (SMIFO) visas i Tabell 2 a respektive b.
Tabell 2a Normalisering av uttagskapacitet för vattentäkter.
Uttagskapacitet (m3/d)
Itäkt
1-6
1
7 - 90
2
91 - 1400
3
1401 - 275 000
4
275001 - 525000, samt där uppgift saknas
5
Tabell 2b Normalisering av riskklasser enligt MIFO för förorenade områden.
MIFO riskklass
SMIFO
4
2
3
3
2
4
1
5
Ej klassificerat
5
System 3: Bebyggelse - Hot: Ytströmmande dagvatten till följd av
underdimensionerade dagvattenledningar
Vid kraftiga regn eller kraftig snösmältning kan underdimensionerade dagvattenledningar
resultera i ytströmmande dagvatten och översvämning av t. ex. källare och garage. I detta
projekt har en metodik tagits fram för att identifiera urbana avrinningsområden där
bebyggelsen kan vara sårbar på grund av underdimensionerade dagvattenledningar.
Sårbarhetsindex
Det sårbarhetsindex (Sbebyg) som tagits fram grundas på kvoten mellan en beräknad
erforderlig ledningsdiameter (D) på utloppsledningen från ett avrinningsområde och den
befintliga utloppsledningens diameter (Dbef) (Tabell 3).
11
Sårbarhetskartering av VA-system
Tabell 3 Sårbarhetsindex för bebyggelsen i urbana avrinningsområden (Sbebyg) baserat på kvoten mellan
beräknad erforderlig ledningsdiameter (D) och befintlig ledningsdiameter (Dbef) på utloppsledningen från ett
avrinningsområde.
D / Dbef (m/m)
Sbebyg
0 - 0,40
1
0,41 - 0,80
2
0,81 - 1,20
3
1,21 - 1,60
4
> 1,60
5
Beräkningen av erforderlig ledningsdiameter (D) gjordes enligt följande (Svenskt Vatten,
2004):
Rationella metoden (Ekv. 3-1) användes för beräkning av dimensionerande flöde.
𝑞𝑑𝑖𝑚 = 𝑖(𝑡𝑟 ) ∙ 𝜑 ∙ 𝐴
(Ekv. 3-1)
qdim = dimensionerande flöde [l/s]
i(tr) = blockregnintensitet för viss varaktighet, tr, och viss återkomsttid för regnet [l/(s*ha)]
 = avrinningskoefficient [-] (Tabell 4)
A = avrinningsområdets areal [ha]
Tabell 4 Antagna avrinningskoefficienter (.

Marktyp
Låg bebyggelse
0,3
Hög bebyggelse
0,5
Industriområde
0,5
Torg
0,6
Övrig mark
0,1
För att kunna beräkna dimensionerande flöde, qdim, för ett delområde med arean A måste en
medelavrinningskoefficient, j, beräknas samt regnintensiteten i(t) för varaktigheten t.
Varaktigheten t väljs lika med delområdets tillrinningstid, d.v.s. den tid det tar för hela
delområdet att medverka i den sektion för vilken det dimensionerande flödet ska
bestämmas. Tillrinningstiden bestämdes genom att uppskatta den längsta rinnlängden och
områdets medellutning. Regnintensiteten bestämdes med Ekv. 3-2.
12
Sårbarhetskartering av VA-system
𝑖(𝑡𝑟 ) = 190 ∙
3
Å∙
ln⁡
(𝑡𝑟 )
𝑡𝑟0,98
+2
(Ekv. 3-2)
i(tr) = blockregnintensitet för viss varaktighet, tr, och viss återkomsttid för regnet [l/(s*ha)]
Å = återkomsttid [månader]
tr = regnets varaktighet [minuter]
Beräkningen gjordes för en återkomsttid på 5 år, vilket är en normal återkomsttid för
dimensionering av dagvattenledningar.
Erforderlig dimension bestämdes med Mannings formel omskriven så att diametern, D, för
dagvattenledningen löses ut (Ekv. 3-3).
𝐷 = 𝑞𝑑𝑖𝑚 ∙
5
43
3
8
𝑀∙ 𝑆∙𝜋
(Ekv. 3-3)
D = rörledningens diameter [m]
qdim = dimensionerande flöde [m3/s]
M = Mannings tal som anger rörledningens råhet [m1/3/s]
S = rörledningens lutning [m/m]
Mannings tal (M) ansattes värdet 70 m1/3/s.
Dataunderlag
Ett linjelager erhölls från Stockholm Vatten som representerar dagvattenledningar och
innehåller information om bland annat ledningstyp (huvudledning, samlingsledning,
tömningsledning), ledningsdimensioner, ledningslängd och lutning. Dataformatet är ”shape”
i koordinatsystemet Sweref 99_18_00.
Från Lantmäteriet erhölls ett utdrag från GSD-Fastighetskartan över fallstudieområdet. De
polygonlager som används är: BY (Ytskikt för byggnader) och MY (Ytskikt for heltäckande
markdata). Dataformat är ”shape” i koordinatsystemet Sweref 99_18_00.
Delavrinningsområden för dagvatten identifierades och avgränsades med information från
GSD-Fastighetskartan (Lantmäteriet) och lagret dagvattenledningar (Stockholm Vatten). I ett
första skede identifierades dagvattensystemen baserat på sammanhållande
ledningssträckning och utloppspunkter. Därefter identifierades, avgränsades och
13
Sårbarhetskartering av VA-system
digitaliserades avrinningsområden baserat på information om bebyggelse och marktyp samt
information om dagvattensystemen. Arean av olika marktyper i avrinningsområdena
beräknades genom en overlay-analys baserad på GSD-Fastighetskartans MY lager, där
marktyperna kopplades till respektive avrinningsområde. I detta lager användes marktyper
klassificerade som: låg bebyggelse, hög bebyggelse, industriområde, torg och övrig mark
(skog, odlingsmark, öppen mark och vatten).
14
Sårbarhetskartering av VA-system
SÅRBARHETSKARTERING OCH KÄNSLIGHETSANALYS
I detta avsnitt presenteras kartor över sårbarhetsindex för kombinationerna av system och
hot. Vidare presenteras resultat från känslighetsanalyser av sårbarhetsindex med avseende
på olika parametrar.
System 1: Vatten- och avloppsledningsnät - Hot: Jordskred som
leder till rörbrott
Sårbarhetsindex
Sårbarhetsindex för olika ledningssegment (SIledn) i fallstudieområdet i Stockholms
stad/Huddinge kommun visas i Figur 2.
Figur 2 Sårbarhetsindex för olika ledningssegment (SI ledn) i fallstudieområdet i
Stockholms stad/Huddinge kommun: hela området (vä) samt en detalj från
områdets västra del där ledningssegment med sårbarhetsindex 3-5
identifierades (hö).
Känslighetsanalys
Två känslighetsanalyser genomfördes. Den första med avseende på hur valet av vikter i den
sammansatta indikatorn som uttrycker brottrisk (Sbrott) påverkar antalet segment som faller
inom de olika riskklasserna (Tabell 5).
15
Sårbarhetskartering av VA-system
Tabell 5 Känslighetsanalys med avseende på vikterna (vmat, vdim och vår) i Ekv. 1-2, uttryckt som antalet
ledningssegment i respektive riskklass för brottrisk (Sbrott). Fallet där alla vikter har samma värde (0,33) utgör
basfallet (fet stil) som visas i Figur 2.
vmat =
0,33
0,50
0,25
0,25
vdim =
0,33
0,25
0,50
0,25
vår =
0,33
0,25
0,25
0,50
Sbrott
Antal ledningssegment
1
0
1
1
0
2
736
748
547
837
3
1328
1315
1516
1217
4
1546
1546
1546
1556
5
20
20
20
20
Det är tydligt att valet av vikter har ganska liten effekt på resultatet, framförallt beträffande
de högre riskklasserna (4 och 5).
Den andra känslighetsanalysen avsåg hur valet av storlek på buffertzonen för jordskred
påverkar antalet ledningssegment som är lokaliserade i områden med risk för jordskred
(Tabell 6).
Tabell 6 Känslighetsanalys avseende hur storleken på buffertzonen för jordskred påverkar antalet
ledningssegment som är lokaliserade i områden med risk för jordskred.
Buffertzon (m)
Antal ledningssegment inom buffertzoner
25
17
37,5
27
50 (basfall)
37
62,5
52
75
59
Buffertzonens storlek har en betydande effekt på resultatet. Vid en första analys bör zonen
därför väljas större snarare än mindre än som gjordes för basfallet (50 m).
System 2: Vattentäkter - Hot: Påverkan från förorenad mark
I Figur 3 visas vattenskyddsområden och förorenade områden (MIFO) i Stockholms län.
16
Sårbarhetskartering av VA-system
Figur 3 Vattenskyddsområden och förorenade områden (MIFO) i Stockholms
län.
17
Sårbarhetskartering av VA-system
Sårbarhetsindex
Sårbarhetsindex för vattentäkter (SItäkt) i Stockholms län visas i Figur 4.
Figur 4 Sårbarhetsindex för vattentäkter (SItäkt) i Stockholms län: hela området
(vä) samt en detalj från Bornsjöns vattenskyddsområde (hö) med förorenade
områden som ligger inom vattenskyddsområdet eller buffertzonen (500 m).
Känslighetsanalys
En känslighetsanalys genomfördes med avseende på hur valet av storlek på buffertzonen
runt vattenskyddsområdena påverkar antalet förorenade områden (MIFO) som är
lokaliserade inom vattenskyddsområden inklusive buffertzoner (Tabell 7).
Tabell 7 Känslighetsanalys avseende hur storleken på buffertzonen runt vattenskyddsområden påverkar antalet
förorenade områden (MIFO) som är lokaliserade inom vattenskyddsområden inklusive buffertzoner.
Buffertzon (m)
Antal förorenade områden inom
vattenskyddsområden inklusive buffertzoner
250
27
375
31
500 (basfall)
38
625
39
750
42
18
Sårbarhetskartering av VA-system
Buffertzonens storlek har en viss effekt på resultatet. Vid en första analys bör zonen därför
väljas större snarare än mindre, när man mer i detalj studerar riskerna med enskilda
förorenade områden, än som gjordes för basfallet (500 m).
System 3: Bebyggelse - Hot: Ytströmmande dagvatten till följd av
underdimensionerade dagvattenledningar
Sårbarhetsindex
Sårbarhetsindex för bebyggelse (SIbebyg) i urbana avrinningsområden i fallstudieområdet i
Stockholms stad/Huddinge kommun visas i Figur 5.
Figur 5 Sårbarhetsindex för bebyggelse (SIbebyg) i urbana avrinningsområden i
fallstudieområdet i Stockholms stad/Huddinge kommun.
19
Sårbarhetskartering av VA-system
Ur Figur 5 framgår att två avrinningsområden erhöll sårbarhetsindex 4 (1,21 < D/Dbef < 1,6 ),
medan inget erhöll 5 (D/Dbef > 1,6).
Känslighetsanalys
Två känslighetsanalyser genomfördes. Den första med avseende på hur valet av
avrinningskoefficienter ()påverkar antalet avrinningsområden med olika sårbarhetsindex
(Tabell 8).
Tabell 8 Känslighetsanalys med avseende på avrinningskoefficienter () i Ekv. 3-1, uttryckt som antalet
avrinningsområden med olika sårbarhetsindex (SIbebyg). Basfallet (fet stil) är det som visas Figur 5.
Låg bebyggelse =
0.2
0.3
0.4
Hög bebyggelse =
0.4
0.5
0.6
Industriområde =
0.4
0.5
0.6
Torg =
0.5
0.6
0.7
Övrig mark =
0
0.1
0.2
SIbebyg
Antal avrinningsområden
1
10
9
6
2
11
11
7
3
12
11
12
4
0
2
8
5
0
0
0
Den andra känslighetsanalysen avsåg hur valet av återkomsttid för dimensionerande regn (Å)
påverkar antalet avrinningsområden med olika sårbarhetsindex (Tabell 9).
Tabell 9 Känslighetsanalys med avseende på återkomsttid för dimensionerande regn (Å) i Ekv. 3-2, uttryckt som
antalet avrinningsområden med olika sårbarhetsindex (SIbebyg). Basfallet (fet stil) är det som visas Figur 5.
Å=
2 år (24 mån)
SIbebyg
5 år (60 mån)
10 år (120 mån)
Antal avrinningsområden
1
9
9
6
2
12
11
9
3
11
11
13
4
1
2
5
5
0
0
0
20
Sårbarhetskartering av VA-system
En minskning av avrinningskoefficienterna ()eller återkomsttiden för dimensionerande
regn (Å) har endast liten inverkan på fördelningen av antalet avrinningsområden mellan olika
sårbarhetsindex. En ökning av dessa parametrar ger dock en notabel ökning av antalet
avrinningsområden med sårbarhetsindex SIbebyg = 4. Fortfarande har dock inga
avrinningsområden SIbebyg = 5.
21
Sårbarhetskartering av VA-system
DISKUSSION
Den viktigaste aspekten vid analyser i regional skala är datatillgång, och tillvägagångssätt
som bygger på indexering begränsas ofta av just brister i datatillgången (Luers et al., 2003).
Begränsningarna kan handla om kompatibilitet mellan olika mjukvaruformat, koordinatsystem och vektordatastrukturer, vem som äger data och kostnaderna för att få tillgång till
dem, säkerhets- och integritetsaspekter, samt inte minst i vilken omfattning data faktiskt är
tillgängliga i en användbar form, d. v. s. digitaliserade. I det följande diskuterar vi
möjligheterna att använda den framtagna metodiken, för de olika kombinationerna av
system och hot, i regional skala ur perspektivet datatillgänglighet.
För System 1 (Vatten- och avloppsledningsnät - Hot: Jordskred som leder till rörbrott) bör
det vara möjligt att genomföra analysen för hela Stockholm Vattens verksamhetsområde,
eftersom hela dricksvatten- och avloppsledningsnätet är digitaliserat. Detta är inte fallet
inom övriga verksamhetsområden i Stockholms län. Då intresset för att analysera
sårbarheten hos ledningssystemet främst bör gälla huvudledningar, kan det vara en relativt
begränsad insats att huvudmännen gemensamt åstadkommer en digitalisering av dessa.
För System 2 (Vattentäkter - Hot: Påverkan från förorenad mark) är datatillgången
tillfredsställande, och analysen täcker hela länet. I takt med att inventeringen av förorenade
områden fortsätter, och eventuella nya vattenskyddsområden avsätts, behöver emellertid
analysen uppdateras. Vår analys har inte omfattat Mälaren, men naturligtvis kan metodiken
användas även här. Metodiken bör även vara användbar för att ta fram underlag för
diskussioner om eventuellt utvidgande av vattenskyddsområden.
I likhet med System 1, bör det för System 3 (Bebyggelse - Hot: Ytströmmande dagvatten till
följd av underdimensionerade dagvattenledningar) vara möjligt att genomföra analysen för
hela Stockholm Vattens verksamhetsområde eftersom dagvattennätet är digitaliserat.
Begränsningen ligger framförallt i bestämning av respektive dagvattensystems
avrinningsområde. I detta projekt gjordes det genom manuell digitalisering, vilket är
tidskrävande i perspektivet att göra det i stor skala. Å andra sidan finns det hos
verksamhetsområdenas huvudmän och i enskilda kommuner kunskaper om var man befarar
problem, och insatserna skulle kunna koncentreras till dessa områden.
Den föreslagna metodiken kan utvecklas på i princip två sätt. För det första bör metodiken
för de föreslagna specifika kombinationerna av system och hot diskuteras ur ett
användbarhetsperspektiv med ansvariga huvudmän, för att komma fram till eventuella
modifieringar. Vidare bör behovet av liknande metodik för andra kombinationer av system
och hot diskuteras. Dessa diskussioner kan vara vägledande vid prioriteringar angående
vilken information som det är angeläget att överföra till digital form.
22
Sårbarhetskartering av VA-system
REFERENSER
Karlson, M. (2011). Assessing GIS-based indicator methodology for analysing physical
vulnerability of water and sanitation infrastructure. Master thesis. Linköpings universitet
Kropp, J. P., Block, A., Reusswig, F., Zickfeld, K. och Schellnhuber, H. J. (2006).
Semiquantitative assessment of regional climate vulnerability: The North-Rhine Westphalia
study. Climate Change 76:265-290.
Luers, A. L., Lobell, D. B., Skar, L. S., Addams, C. L. och Matson, P. A. (2003). A method for
quantifying vulnerability, applied to the agricultural system of the Yaqui Valley, Mexico.
Global Environmental Change 13: 255-267.
Naturvårdsverket (1999). Metodik för inventering av förorenade områden. Rapport 4918.
Naturvårdsverket förlag.
SOU (2007). Sverige inför klimatförändringarna - hot och möjligheter. SOU 2007:60.
Svenskt Vatten (2004). P90 - Dimensionering av allmänna avloppsledningar. Svenskt Vatten.
Wittgren, H. B., Pettersson, F. & Kärrman, E. (2009). Utvärdering Vatten och VA i RUFS metodutveckling. CIT Urban Water Management.
23