Svåra islossningar i Torneälven. Förslag till skadeförebyggande åtgärder

Sammanfattning

Bakgrund

Efter den svåra islossningen i Torneälven 1984 inleddes diskussioner om möjliga åtgärder för att minska skadeverkningama av svåra islossningar i framtiden. Ett förslag till treårsprojekt lades fram av SMHI och Vatten- och miljöstyrelsen (VMS) gemensamt (se figur 1.1). Syftet var att ta fram ett åtgärdsprogram omfattande dels ett prognos- och varningssystem för vårflod och issituation, dels förslag till skadeförebyggande tekniska åtgärder. Projektet startade formellt våren 1986 sedan medel för den svenska delen av arbetet  tällts till förfogande av Civildepartementet. From 1987/88 har Statens Räddningsverk svarat för finansieringen av de svenska insatserna. Den finska delen av projektet har bedrivits inom ramen för Vatten- och miljöstyrelsens ordinarie verksamhet. Resultaten av verksamheten under de gångna tre åren presenteras i föreliggande förslag till åtgärdsprogram.

Arbetsgång

En grundläggande del av arbetet har bestått i att anpassa en hydrologisk prognosmodell för Torneälven. En uppdelning måste då göras av det stora avrinningsområdet i 14 delområden. Prognosmodellen gör det möjligt att förutsäga vårflodens utveckling i olika punkter längs älven. Vårfloden är en nyckelfaktor eftersom den i allmänhet styr islossningen. Den hydrologiska prognosmodellen har kompletterats med modeller förislossningsprognoser (tidpunkt och svårighetsgrad). Prognoserna baserar sig bl a på observationer inom området. Förutom SMHIs och VMSs reguljära observationer har följande mätverksamhet, initierad via projektet, utnyttjats: - telefonsvarande peglar ("fröken Vattenstånd") har installerats på tre platser (Pajala, Matkakoski, Sangisälven - en grannälv) - speciella ismätningar har sedan 1985 genom förts av den lokala räddningstjänsten.

Vidare har i mars 1988 ismätningar utförts av SMHI nedanför vissa forsar och djupförhållandena i mynningsområdet preliminärt karterats. De förebyggande tekniska åtgärder som föreslås i denna rapport bygger bl a på erfarenheter av bekämpande av isproblem i USA och Kanada. Ett annat betydelsefullt underlag är de inventeringar av skadeobjekt som genomförts längs älven. Ett viktigt led i arbete har varit möten och diskussioner med intressenterna, i första hand räddningstjänsten på olika nivåer. Tekniska högskolan i Luleå har engagerats i arbetet genom två examensarbeten. Denna form av samarbete har tyvärr givit ett begränsat utbyte.

Något om Torneälven

Torneälven, med biflödet Muonioälven, utgör gräns mellan Finland och Sverige. Avrinningsområdet är stort (34.500 km2) och omfattar olika naturtyper: kalfjäll i nordväst, vidsträckta myrmarker i mellanområdet och en bred, låglänt kustzon i det nedre loppet. Här finns två långa selsträckor. Torneälven är sjöfattig men rik på forsar; många dock små. Det område som omfattas av åtgärdsprogrammet sträcker sig från Haparanda/Torneå till Muonio i norr och i nordväst Lovikka i huvudälven och Kangosfors i Lainioälven.

Problemet

Torneälven är känd för sina islossningar som då och då får ett katastrofartat förlopp. Legendarisk är islossningen 1677 genom den målande beskrivning av skadeverkningarna som ges i Keksis kväde. Av islossningarna under 1900 talet brukar följande år räknas som ovanligt besvärliga: 1922, 1934, 1944, 1964 och 1971. Därtill kommer de svåra islossningarna 1984, 1985 och 1986. Skadorna under islossningen beror på isproppar som dämmer upp vattnet och orsakar översvämningar. När isproppama lossnar bärs isflaken iväg med det uppdämda vattnet och kan då med stor kraft träffat ex byggnader.

Varför bildas isproppar?

Isproppar bildas när isflak som kommit i rörelse vid islossningen stoppas upp och brötar sig. älvkrökar och förträngningar, öar och grund är vanliga isproppsställen. I Torneälven hittar man många isproppslägen nedanför forsar. Här är isen ofta förtjockad, både av issörja från forsen som packats under istäcket och av vatten som runnit ovanpå isen och frusit till. I Torneälvens mynningsområde kan älvisen bröta sig mot den fasta skärgårdsisen som i regel går upp senare än i älven.

Några orsaker till svåra islossningar

Hur islossningen blir beror på vädret. Svåra islossningar inträffar när vårvärmen kommer plötsligt. Då har inte isen hunnit försvagas av solstrålning och smältning. Vattenståndet stiger snabbt och bryter loss isen från stränderna. Ovanligt tjocka isar kan också vara en riskfaktor om de samtidigt är starka. Kommer vårfloden sent och lugnt blir det i allmänhet inga isproblem. Att flera svåra islossningar inträffat under 1980-talet kan bero på flera faktorer. Klimatet har förändrats så att Tornedalen fått avsevärt kallare vintrar jämfört med det varma 30-talet. Detta kan ha medverkat till att isarna blivit tjockare. Samtidigt har vårarna blivit varmare. Vattenståndet dagarna före islossningen har ökat snabbare under senare år. Detta kan sammanhänga med att kontrasten mellan vinter och vår blivit större. Men ytterligare två faktorer kan ha bidragit. För det första har man under 1970-talet rivit bort ett stort antal dammar i biflödena som under flottnings tiden (tom 1971) hjälpte till att försena vårflodsstarten i huvudälven. För det andra bedrivs inom avrinningsområdet ett omfattande skogsbruk som under de senaste decennierna blivit mer storskaligt med bl a ett ökande inslag av stora kalhyggen och skogsdikning.

Platser med isproblem

Inventeringar av kända skadeobjekt har gjorts på båda sidor av älven. Resultaten framgår av översiktskartan i figur 9.3 som visar inom vilka älvavsnitt skador rapporterats. Skadekostnadema uppgick 1984 till 2 /2.6, 1985: 3.5 /2.4 och 1986: 2.5 /0.6 milj SEK rep FIM, där de finska siffrorna enbart avser byggnader.

Åtgärder för att minska skadeverkningarna av svåra islossningar

Åtgärdsprogrammet mot islossningsskador omfattar tre moment:
1. Prognoser och varningar för att ge räddningstjänsten och allmänheten tid till förberedelser inför väntade problem.
2. Tekniska åtgärder för att lindra islossningen och skydda skadeobjekt
3. Riskzonkartering för att ge underlag för den på sikt mest effektiva förebyggande åtgärden: att undvika bebyggelse inom områden med risk för översvämning.

Prognossystemet (se avsnitt 7) bygger på väderprognoser som ger underlag för vårflodsprognoserna. Dessa är i sin tur en del av underlaget för islossningsprognoserna som omfattar startdag och svårighetsgrad. Därutöver består prognossystemet av observationer av olika slag (se avsnitt 6). Under en svår islossning kan speciella bedömningar och prognoser krävas, tex av havsisens tillstånd. (Metoder för isproppsprognoser saknas, men frågan ägnas stort internationellt intresse). Genom återkommande utvärdering i samråd med nyttjama kan prognossystemet utvecklas och förbättras. De tekniska åtgärder som står till buds (se avsnitt 8) gäller förändringar beträffande älven, isen eller skadeobjekten. Islossningsförloppet kan inte ändras helt (skulle kräva totalreglering av hela älven) men vissa lokala förbättringar kan nås. Inga åtgärder hjälper dock mot de mest extrema situationerna. Som grund för förslagen till tekniska åtgärder i Torneälven har följande filosofi tillämpats:
- Haparanda/Torneå är i särklass mest skyddsvärda. Här bör en kombination av åtgärdersättas in, riktade mot det bromsande istäcket i mynningen, mot uppgrundningen av mynningsområdet, mot istilJförseln uppströmsifrån och mot skadeobjekten (se figur 1 och tabell 1).
- Vid älven i övrigt är skadeobjekten spridda och kan i regel inte motivera kostsamma lokala åtgärder, typ rensningar av älvfåran (också tveksamt med tanke på skadeobjekt längre ner i älven). Det är också svårt att göra något åt de speciella isförhållanden som råder nedanför forsarna där isproppar ju ofta bildas. Effektivast är att satsa på åtgärder för att skydda skadeobjekten, tex höjning eller flyttning av vägar eller hus. Skyddsvallar kan vara motiverade i vissa fall.
- Den generella åtgärden att återuppföra ett antal av de nu bortrivna flottningsdammarna i biflödena bör utredas. Den dämpning av vårflodsstarten som härigenom kan uppnås skulle vara gynnsam för islossningen i hela älven. Det finns dessutom möjligheter att utnyttja en del av dammarna för kraftproduktion.

Riskzonkartor (se avsnitt 9) har tagits fram med två ambitionsnivåer:
1) en översiktskarta för hela älven baserad på skadeinventeringama och
2) detaljerade kartor för Haparanda/Torneå baserade på modellberäkningar av vattenståndet från mynningen och 8 km uppåt i älven. Både isfri tid och situationer med ispropp har simulerats. Dessa kartor återfinns sist i rapporten. Riskzonkartorna är avsedda att utnyttjas som planeringsunderlag och information för att styra nybebyggelse bort från riskområdena.

Den fortsatta verkamheten

Ansvaret för att föreslagna åtgärder genomförs är fördelat på flera. SMHI svarar tillsammans med Vatten- och miljöstyrelsen för driften av prognossystemet. Här medverkar också den lokala räddningstjänsten. Under en svår islossning finns behov av övergripande bedömningar av isläget, insamling av specialobservationer och samråd. För detta behövs en central ledningsfunktion vid älven. 1985 inrättades en svensk ledningscentral i Övertorneå. Frågan om den centrala ledningsfunktionen i krislägen, bl a försörjningen med hydrologiskt beslutsunderlag och samordningen över riksgränsen, bör nännare övervägas inom räddningstjänsten. Frågan om lokala tekniska åtgärder måste forstättningsvis drivas av berörda kommuner i samråd med grannkommuner och Gränsälvskommissionen. Övergripande frågor, t ex förslaget om reglering av biflöden, kräver med verkan av regionala och centrala organ. Användningen av riskzonkartoma i bebyggelseplaneringen är en självklar kommunal uppgift. Hit hör också att på olika sätt informera om översvämningsrisker. Skadeförebyggande insatser under en issäsong innefattar, förutom prognossystemet, sådana tekniska åtgärder som måste upprepas varje år. Utvärderingen av prognoser och övriga aktiviteter är viktig för kunskapsuppbyggnaden och utvecklingen av åtgärdsprogrammet (se figur 2). Den lokala räddningstjänsten förutsätts medverka i prognossystemet med bl a is-och vattenståndsobservationer. Räddningstjänsten ska också tolka och ti)]ämpa information från prognossystemet. För dessa uppgifter behövs kunskaper om observationsmetoder och prognosanvändning. Återkommande utbildning bör anordnas för att täcka detta behov. Fundamentala kunskapsluckor finns när det gäller islossningsförloppet, speciellt isproppsrörelser. Frågan ägnas stort internationellt intresse. För att förbättra kunskapsläget för Torneälven föreslås ett finsk-svenskt isforskningsprogram.

Finansiering

Prognossystemets fortsatta drift föreslås ingå i den ordinarie prognosverksamheten vid SMHI och Vatten- och miljöstyrelsen. Härvid krävs att SMHI får utökade resurser i enlighet med förslaget till utbyggd hydrologisk prognos- och varningstjänst (ref 30). För de tekniska åtgärderna finns flera tänkbara finansieringsmöjligheter. Stora finsk-svenska projekt kan realiseras genom regeringsbeslut. För större åtgärder på svenska sidan kan medel sökas hos räddningsverket. Enklare åtgärder bör kunna bekostas av kommunerna. På finska sidan har vattendistriktet ett särskilt ansvar och särskilda resurser för praktiska insatser. Frågan om reglering av biflöden berör flera myndigheter som bör deltaga både i utredning och finansiering. Om projektet kopplas till vattenkraftutnyttjande får man också en viss intäkt. Det föreslagna isforskningsprogrammet skulle delvis kunna finansieras via det förslag till svenskt forskningsprogram rörande översvämningar som nyligen lagts fram av SMHI (ref 31). I övrigt kan finansiering ske från många källor: forskningsråd, fonder och deltagande institutioner.