Uppföljning av de svenska riktlinjerna för bestämning av dimensionerande flöden för dammanläggningar

Typ: Rapport
Serie: Klimatologi 51
Författare: Katarina Losjö, Johan Södling, LennartWern och Jonas German
Publicerad:

Sammanfattning

De svenska riktlinjerna för bestämning av dimensionerande flöden (Klass I-flöden) för dammanläggningar publicerades första gången för snart 30 år sedan (Flödeskommittén, 1990). SMHI har på uppdrag av Svenska kraftnät undersökt om de parametrar som används för flödesbestämningarna har förändrats över tiden.

Riktlinjerna föreskriver att simuleringar med en hydrologisk modell ska användas för beräkningarna, och ett antal parametrar anges för dessa beräkningar. En uppdelning av Sverige i fem regioner gjordes och parametrarna avser

  • ett snötäcke med 30 års återkomsttid
  • en dimensionerande nederbördsekvens över 14 dygn och 1000 km2
  • korrektioner av denna nederbördssekvens med avseende på avrinningsområdets storlek
  • korrektioner av nederbördssekvensen med avseende på årstid
  • extrem vind

Dessutom framhålls tillämpningen i ett klimat i förändring i den senaste upplagan (Svensk Energi m.fl. 2015).

För att undersöka om de parametrar som används för flödesbestämningen har förändrats över tiden, och därmed behöver justeras, har analyser gjorts av huruvida det går att se någon trend i nederbörd, snötäcke och extrem vind sedan de första riktlinjerna skrevs.

Förutom detta har även analyser gjorts av de högsta årliga flöden som uppmätts vid vattenföringsstationer i Sverige för att undersöka om det finns någon trend i dessa data.

En första uppföljning gjordes för 10 år sedan (Berström, m.fl., 2008) och föreliggande rapport är en uppdatering med tillgång till längre mätserier både efter 2008 och bakåt i tiden.

Långa serier med mätdata från ett urval av SMHI:s klimatstationer och hydrologiska stationer har använts i analyserna och resultatet av uppföljningen sammanfattas nedan.

  • Utvärdering av den dimensionerande nederbördssekvensen har gjorts dels genom att analysera tillfällen med nederbörd större än 90 mm över 1000 km2 under såväl 24 timmar som två dygn för perioden från c:a 1930 till 2018, och dels av den totala nederbördssumman under en 14-dygnsperiod 1961-2018. Även den högsta stationsnederbörd som varje år uppmätts (punktnederbörd) har analyserats för perioden 1945-2018.
  • Ingen av dessa analyser uppvisar en trend över de analyserade perioderna. Detta står i kontrast mot det resultat som framkom i den uppföljningen 2008, då man konstaterade en trend mot ökande punktnederbörd för perioden 1961-2007.
  • För att undersöka om det finns anledning att justera arealkorrektionen av nederbördssekvensen har såväl den stationsvisa dygnsnederbörden som den ackumulerade 14-dygnsnederbörden över olika stora arealer analyserats. De årliga variationerna är likartade över tid och över landet, och ingen trend kan ses. Anpassningen av de nu analyserade värdena för den ackumulerade 14-dygns nederbörden över 100, 1000 respektive 10 000 km2 ger något olika resultat beroende på analysmetodik. Ingen av metoderna är identisk med den som användes när riktlinjerna togs fram. Ingen entydig avvikelse från riktlinjerna finns dock.
  • Årstidskorrektionen av nederbörden har utvärderats genom att dela upp 14- dygnsnederbörden respektive den observerade punktnederbörden större än 90 mm på de månader den inträffade, dels perioden 1961- 1990 och dels 1991-2018.Resultatet visar att säsongsfördelningen uppvisar ett liknande mönster för de bådaperioderna, och som, även åskådliggörs i Flödeskommittén, (1990), och således finns inget skäl till att justera årstidskorrektionen i riktlinjerna.
  • För utvärderingen av eventuella trender i snötäcket har analyser gjorts av medelvärdet av varje års största snödjup vid 42 klimatstationer. Variationerna är stora mellan år under hela den analyserade perioden i hela landet, och även ett flytande 10-årsmedelvärde varierar. Sett över hela perioden 1904/05–2017/18 kan dock ingen trend ses, och inte heller för perioden 1961-2018, utan endast variationer över kortare tid. Eftersomberäkningar av 30-årssnön förutsätter att ingen trend finns i tidsserien som används för den statistiska analysen, kvarstår rekommendationen i riktlinjerna att frekvensanalysen för snön ska göras för så lång period som data finns tillgängliga.
  • Analysen av varje års högsta dygnsmedelvärde på vattenföringen har gjorts för 69 oreglerade eller endast obetydligt reglerade vattenföringsstationer med långa tidsserier. Antalet stationer varierar för olika delar av landet, men analysresultatet visar inte på någon långsiktig trend i storleken av flödestopparna.
  • Den geostrofiska vinden, som är en slags idealiserad genomsnittlig vindhastighet beräknad från lufttrycksobservationer, har beräknats, uppdelat i nio områden fördelade över Sverige. Antalet tillfällen från och med 1940 med geostrofisk vind på minst 25 m/s uppvisar ingen långsiktigt trend som kan föranleda justeringar i kriterierna för beräkningen av vågor och seicher.
  • Analysen av förhållanden mellan Klass I-avrinningen och 100-årsflödet tyder på att kvoten ökar med minskande avrinningsområden. Här kan det finnas en anledning att följa utvecklingen vid nya beräkningar för att eventuellt kunna se något orsakssamband.

Slutsatsen är att inga förändringar av kriterierna i riktlinjerna för beräkning av dimen- sionerande flöden för dammanläggningar behöver göras i dagsläget. Likaså framkommer vikten av långa tidsserier som underlag för bedömning av trender.