Minskad översvämningsrisk i Sundsvall, fördjupning

En förstärkt damm och ett prognos- och övervakningssystem för flöden blev verktyg för att minska översvämningsrisken i Sundsvall. I framtiden förväntas riskerna öka med kraftigare regn och högre havsnivåer.

Hösten 2001 drabbades Sundsvall av översvämningar i Selångersån som rinner genom staden och i Sidsjön söder om staden riskerade en damm att brista. Kommunen har efter översvämningarna förstärkt Sidsjödammen och upprättat ett prognos- och övervakningssystem som skapar möjlighet att mäta flöden och skapa flödesprognoser tio dagar framåt i tiden, så att de i god tid ska kunna varna och förbereda inför liknande händelser.

Översvämningsproblematik i Sundsvall

Selångersån som rinner genom Sundsvall mynnar i Sundsvallsfjärden, Östersjön. Ån har sin källa i sjön Selångersfjärden cirka fem kilometer nordväst om Sundsvall. Ett par kilometer söder om Sundsvalls stadskärna ligger Sidsjön. Vattnet som passerar Sidsjödammen bildar Sidsjöbäcken som mynnar i Selångersån.

Karta över Sundsvalls vatten
Selångersån rinner österut från Selångersfjärden till Sundsvallsfjärden i Östersjön. I bildens underkant syns Sidsjön som genom Sidsjöbäcken mynnar i Selångersån. Illustration Sundsvalls Kommun Förstora Bild

Den 27 augusti 2001 uppmättes dygnsnederbörden till 143 mm vid Sidsjö nederbördsstation och den största delen av nederbörden föll inom ett tiotimmarsintervall. Under de två kommande veckorna höll regnet i sig och den 10 september hade sammanlagt 302 mm fallit vid nederbördsstationen. Den nederbörden utgör sammanlagt 43 % av hela årets normala nederbörd.

Den 28 augusti samma år steg nivån i Sidsjön hastigt för att tillslut nå ett par decimeter över dammluckorna i Sidsjödammen. Dammen utsattes därmed för kraftig belastning och riskerade att rasa varpå räddningstjänsten inledde en insats där samtliga dammluckor monterades ned och dammen förstärktes provisoriskt. De lyckades hindra dammen från att brista.

Översvämning utanför Sporthallsbadet i Sundsvall
Sporthallsbadet ligger vid ett av de mest utsatta områdena längs Selångersån. Här jobbar räddningstjänsten med provisoriska vallar för att hantera översvämningen hösten 2001. Foto Sundsvalls kommun

Flöden i ån och nivåer i havet

Till följd av det ihållande regnet steg även flödet och därmed nivån i Selångersån. Den 11 september 2001 var flödet som störst med värdet 90 m3/s. Det är klassat som ett extremt högt flöde och är drygt 20 gånger större än det normala flödet i ån.

Hydraulisk modellering av Selångersån visar att både flödet i ån och havsvattennivån utanför Sundsvall är avgörande faktorer för vattennivån i Selångersån. Mätningar från Alnön utanför Sundsvall visar att havsnivån den 11 september var 0,44 meter högre än normalt, vilket kombinerat med det extremt höga flödet orsakade översvämningar. Det högst uppmätta havsvattenståndet sedan 1968 är 1,55 meter högre än normalt. Om ett extremt högt flöde sammafaller med ett sådant havsvattenstånd innebär det en betydligt mer omfattande översvämning där fler än endast de mest utsatta delarna av staden drabbas.

Den stigande havsnivån i Östersjön är alltså en parameter att ta hänsyn till i arbetet med att klimatanpassa Sundsvall. I Sundsvall reduceras dock de stigande havsnivåerna av landhöjningen och i en rapport om Sundsvalls strategi för stigande havsnivåer framgår, enligt det klimatscenario som Sundsvalls kommun valt att arbeta efter, att det fram till 2050 kommer upplevas som att havsytan sjunker. Därefter kommer havsytan stiga i ökad takt. Mer information om landhöjning och havsvattenstånd finns i Kunskapsbanken på SMHI.

Landhöjning och vattenstånd

Höga flöden i ån kan resultera i att material som trädstammar, grenar, slam och i vissa fall även uthus flyter med i ån. Detta material kan fastna i åns kanter eller i broar och bilda stora sammanflätade ansamlingar av material. Dessa ansamlingar kan leda till skador på broar eller till lokala översvämningar om de skulle fastna och täppa igen ett smalare parti i ån.

Förutse kritiska nivåer och arbeta förebyggande

Att klimatsäkra Sidsjödammen var ett akut behov som åtgärdades i november 2001 genom att förstärka dammen med totalt 6,2 ton betong. En av de mer direkta åtgärderna som gjordes i samband med räddningstjänstens arbete att säkra dammen var att montera bort dammluckorna för att minska påfrestningen på dammen. Dessa luckor har sedan dess inte monterats tillbaka och dammen är numera icke reglerbar där vattnet kontinuerligt rinner över kanten, en så kallad överfallsdamm.

Enligt Jan Hellman, Stadsbyggnadskontoret i Sundsvalls kommun, var den stora svårigheten med vattennivån i Selångersån 2001 att de blev överrumplade och var tvungna att snabbt reagera på översvämningarna. Det gav insikt i behovet av att förutse kritiska nivåer i ån både för resursfördelning och förebyggande arbete. Sundsvalls kommun lät därför en konsult göra en hydraulisk modell, för sträckan mellan Selångersfjärden och Selångersåns utlopp i Sundsvallsfjärden.

Utifrån modellen har tre varningsklasser för flöden i Selångersån tagits fram. Medelvattenföringen i ån är 4,4 m3/s, beräknat från åren 1961-2008. Med återkomsttid för ett flöde menas den tidsperiod för vilket det är sannolikt att ett flöde i genomsnitt inträffar en gång. Beräkningen av återkomsttiden baseras på historisk flödesstatistik.

Varningsklasser

Om flödet överstiger

Återkomsttid

Klass 1 – Högt flöde

37 m3/s inom närmaste dygnet

2-10 år

Klass 2 – Mycket högt flöde

57 m3/s inom närmaste dygnet

10-50 år

Klass 3 – Extremt högt flöde

78 m3/s inom närmaste dygnet

50 år eller mer

Det förebyggande arbete som görs av räddningstjänsten i Medelpad i samband med höga flöden är upprättandet av skyddsvallar i form av aluminiumbarriärer med en plast över och förberedelser med mobila vattenpumpar. Utöver det plockar de successivt bort eventuellt material som fastnat i åns kanter. Räddningstjänsten genomför regelbundna övningar för att i kritiska situationer vara förberedda.

Hur det fungerar

Prognosnivåer i ån beräknas med en hydraulisk modell som anpassats med regionala parametrar för att täcka upp sträckan Selångersfjärden till mynningen i Sundsvallsfjärden. Indata till modellen inkluderar flöden, botten- och terrängdata för området samt väderprognoser för att ta fram ett förväntat flöde för de tio kommande dygnen. Prognosen presenteras på en hemsida som bevakas av Stadsbyggnadskontoret i Sundsvall men även gatuavdelningen i Sundsvalls kommun, räddningstjänsten i Medelpad och kommunens krisberedskap har tillgång till sidan.

Övervakningssystemet består av fyra mätpunktsenheter för flöden, så kallade tryckgivare. Dessa tryckgivare monteras i ett rör under vattenytan och skickar dagsfärska mätningar av flödet i ån. Två av enheterna finns mitt i Selångersån, en i utloppet till Sundsvallsfjärden och en vid Sidsjödammen. Mätvärdena som tryckgivarna ger används för att kontrollera de prognosvärden som modellen tar fram, en form av kvalitetssäkring.

Den första versionen av systemet redovisade prognos för vattennivåer i ett flertal sektioner i Selångersån. Det öppnade för möjligheten att identifiera kritiska områden. Detta system visade sig dock vara kostsamt att underhålla, varför systemet nu endast redovisar icke-sektionerade flöden.

Eftersom tryckgivarna är strömkrävande och behöver anslutas till elnätet begränsas antalet installationsplatser. En givare installerades i samband med en kajrenovering. En annan givare fick sin ström från gatubelysningen. Alla givare måste dessutom placeras så att de inte fryser fast i isen och så att tillgängligheten är garanterad under vinterhalvåret.

Finansiering

Arbetet med övervaknings- och prognossystemet ingick i ett större projekt med namnet ´Klimatanpassa Sundsvall´ som genomfördes 2009-2011. I det större projektet ingick dock inte klimatanpassningen av Sidsjödammen vilken genomfördes under förvintern 2001. För betongförstärkning i dammen samt förstärkning och erosionsskydd runt och nedströms dammen var kostnaden uppemot en miljon kronor.

Den hydrauliska modell som togs fram för Selångersån är grunden till att kunna göra prognoser för kommande flöden. Att skapa modellen och upprätta övervakningssystemet kostade 350 000 kronor, driftskostnaden är 5200 kr/år och datainsamling cirka 30 000 kr/år.

I det större projektet ´Klimatanpassa Sundsvall´ ingick utredningar och/eller åtgärder inom havsvattennivå, vattenflöden, dagvatten, fastigheter, hälsofrågor, miljörisker, dricksvattenförsörjning och ökade risker för naturolyckor i ett förändrat klimat. Budget för projektet var 8,2 miljoner kronor där 2,6 miljoner utgjordes av EU-medel och de kommunala bolagen Sundsvall Energi AB, Mittsverigevatten AB samt Focusera bidrog med sammanlagt cirka 1,5 miljoner.

Utvärdering

Prognossystemet gör att man i god tid kan varna om kritiska nivåer i Selångersån. Det skapar en trygghet och öppnar för möjligheten att i ett tidigt skede vidta förebyggande åtgärder. Det är också mindre kostsamt att arbeta förebyggande än att ta hand om skadekostnader.

För att prognossystemet ska vara robust krävs kontinuerligt arbete med att bevaka hemsidan. Det bevakande ansvaret bör fördelas mellan de inblandade förvaltningarna för att minska risken att missa eventuella kritiska prognoser. Eftersom systemet inte längre varnar för kritiska nivåer i åns olika sektioner måste de som bevakar hemsidan kunna göra riskbedömningar. Det är alltså viktigt med utbildning och förståelse kring hur ån reagerar på de aktuella flödesprognoserna.

Skadekostnader kopplat till översvämningsrelaterade problem faller ofta på olika organisationer eller förvaltningar i samhället. Därför är det relevant att de berörda förvaltningarna och organisationerna är delaktiga i finansieringen. Detta argument presenterades inför projektets finansiering och fick gott gensvar säger Mats Bergmark.

Kontakt för mer information om exemplet

Fler exempel på klimatanpassning

Detta är ett av många exempel på klimatanpassning. I idésamlingen, som byggs upp av Nationellt kunskapscentrum för klimatanpassning vid SMHI, finns fler. Idésamlingen syftar till att sprida erfarenheter och ge idéer för alla som arbetar med klimatanpassning. Exemplen beskriver konkreta åtgärder och utmaningar inom flera ämnesområden. De visar hur olika aktörer har arbetat med att anpassa sina verksamheter till de klimatförändringar som redan märks idag och de vi inte kan förhindra i framtiden.