Rapport - Översvämningskartering i Kristianstad med ny ... · svämningsytan, trots att vattennivåerna beräknas med en endimensionell modell. Den metod som används för att generera

DHI Sverige AB GÖTEBORG STOCKHOLM VÄXJÖ LUND Org. Nr. 556550-9600 Lilla Bommen 1 Svartmangatan 18 Honnörsgatan 16 Kyrkogatan 3 Box 3287 411 04 Göteborg 111 29 Stockholm 350 53 Växjö 222 22 Lund Tel: 031-80 87 90 Tel: 08-402 12 80 Tel: 0470-75 27 60 Tel: 046-16 56 80 Fax: 031-15 21 20 Fax: 08-402 12 81 Fax: 0470-75 27 61 Fax: 046-16 56 81

Lantmäteriet

Översvämningskartering i Kristianstad med ny nationell höjdmodell

Uppdragsnummer Göteborg 2011-01-21 12801473

Översvämningskartering med NNH i Kristianstad

DHI Sverige AB / ONO/ P:\LM\...\5_Dokumentation\LM_DEM_analys_slutrapport.doc Uppdragsnr: 12801473

i

LEDNINGSSYSTEM FÖR KVALITET ENLIGT ISO 9001:2000

Projektets namn: Översvämningskartering i Kristianstad med ny nationell höjdmodell

Projekt nr: 12801473

Projektledare: Ola Nordblom

Beställare: Lantmäteriet

Kvalitetsansvarig: Lars-Göran Gustafsson

Beställarens ombud: Arne Bergquist

Handläggare: Ola Nordblom, Dick Karlsson, Erik Mårtensson

Granskad av / datum: Lars-Göran Gustafsson / 2011-01-21

Rapport version: Slutrapport 2011-01-21

Godkänd av kvalitetsansvarig / datum: Lars-Göran Gustafsson / 2011-01-21



ii

Innehållsförteckning

1 Sammanfattning 1

2 Bakgrund 2

3 Syfte 2

4 Metod 3

4.1 Allmänt .............................................................................................................. 3

4.2 Uppbyggnad av hydrauliska modeller ................................................................ 3

4.3 Bearbetning av översvämningskartor ................................................................ 4

4.4 Beskrivning av vallar ......................................................................................... 4

5 Analyserade fall 5

6 Beskrivning av försöksområdet 6

6.1 Översikt över höjdmodeller och hydrauliska modeller ........................................ 6

6.2 Jämförelse mellan höjdmodellerna .................................................................... 8

7 Resultat 12

7.1 Vallar enligt 2005 års kartering ........................................................................ 12 7.1.1 Vattennivå – längdprofil ........................................................................................................................ 12 7.1.2 Fall A C ............................................................................................................................................ 12 7.1.3 Fall C D ............................................................................................................................................ 15 7.1.4 Fall A D ............................................................................................................................................ 16

7.2 Fall C med 2 och 10 m upplösning i NNH ........................................................ 17

7.3 Nedre delen av Helge Å med vallar enligt plan ................................................ 18 7.3.1 Vattennivå – längdprofil ........................................................................................................................ 18 7.3.2 Fall A C ............................................................................................................................................ 18 7.3.3 Fall A D ............................................................................................................................................ 20

8 Diskussion 21

8.1 Förändring av översvämningsutbredningen ..................................................... 21

8.2 Uppdatering av tvärsektioner med detaljerade höjddata .................................. 21

8.3 Användning av NNH vid endimensionell översvämningskartering ................... 22

8.4 Begränsningar vid endimensionell översvämningskartering ............................ 22

9 Slutsatser 24

10 Referenser 24

Bilaga 1. Leverans av GIS-skikt 25

Bilaga 2. Översvämningskartor vid bhf för Helge Å med vallar enligt 2005 26

Bilaga 3. Översvämningskartor vid bhf för Helge Å med vallar enligt plan 35



1

1 Sammanfattning

DHI har på uppdrag av Lantmäteriet tagit fram och analyserat översiktliga översväm-

ningskartor baserade på nya nationella höjdmodellen (NNH). Syftet med uppdraget är

att testa NNH i samband med översvämningskarteringar och jämföra resultaten med

motsvarande översvämningskartor baserade på en översiktlig höjdmodell. Som försöks-

område har Helge Å från Torsebro till mynningen i havet valts.

Underlaget i utredningen utgörs av en översiktlig hydraulisk modell uppsatt i modell-

verktyget MIKE 11, en översiktlig höjdmodell baserad på GSD-Höjddata 50+ och höjd-

data från kommunens primärkarta, samt nya nationella höjdmodellen. Skillnaderna

mellan framtagna översvämningskartor har analyserats både i fallen med och utan

uppdatering av höjderna i tvärsektionerna i den hydrauliska modellen, samt med vallar

enligt 2005 års utbyggnad respektive enligt planerad slutlig utbyggnad.

Resultaten från studien leder till följande slutsatser:

NNH medförde inga stora förändringar av översvämningsutbredningen i Kristi-

anstad centralort jämfört med den översiktliga höjdmodellen för bhf. Detta beror

på att differensen mellan höjdmodellerna var relativt liten (0-0,4 m) i detta om-

råde p.g.a. att den översiktliga höjdmodellen baseras på höjddata från primärkar-

tan. På sträckan mellan Hammarsjön och mynningen i havet där översvämnings-

ytan sträcker sig över områden där den översiktliga höjdmodellen härrör från

GSD-Höjddata 50+ blir skillnaderna i översvämningsutbredning betydande.

Resultaten visar att översvämningsutbredningen ökar i vissa områden och mins-

kar i andra vid övergång från den översiktliga höjdmodellen till NNH. Vid jäm-

förelser mellan höjdmodellerna går det att urskilja ett rutnät med systematiska

skillnader mellan modellerna, där NNH ligger högre än den översiktliga höjd-

modellen i vissa delar av området och lägre i andra.

Uppdatering av tvärsektionernas höjder på flodplanet med detaljerade höjddata

hade generellt sett liten effekt på vattennivåerna och översvämningsutbred-

ningen. Uppdateringen av tvärsektionerna med detaljerade höjddata gav betyd-

ligt mindre effekt på översvämningsutbredningen jämfört med bytet av den

översiktliga höjdmodellen mot NNH vid generering av översvämningsytan.



2

2 Bakgrund

Lantmäteriets pågående arbete med att framställa en ny rikstäckande höjdmodell genom

laserskanning innebär att höjdmodeller med hög upplösning och hög noggrannhet1

kommer att finnas tillgängliga över i stort sett hela landet inom några år. Syftet med nya

nationella höjdmodellen (NNH) är i första hand att tillgodose samhällets behov av bra

höjddata för klimatanpassningsåtgärder, däribland kartering och analys av över-

svämningsrisker. NNH kommer successivt att ersätta den befintliga rikstäckande höjd-

modellen GSD-Höjddata 50+ för denna typ av tillämpningar.

I de översiktliga översvämningskarteringar som Myndigheten för samhällsskydd och

beredskap (MSB) har låtit utföra i ca 70 vattendrag i Sverige sedan slutet av 1990-talet

har höjddata huvudsakligen hämtats från GSD-Höjddata 50+. I tätbebyggda områden

har GSD-Höjddata 50+ i vissa fall kompletterats med mer exakta höjduppgifter från

kommunernas primärkartor. Primärkartans höjder är dock inte yttäckande och begränsas

oftast till vägnätet i tätbebyggda områden. Därför är det GSD-Höjddata 50+ som i första

hand bestämmer höjdmodellens noggrannhet i närheten av vattendragen i de över-

siktliga översvämningskarteringarna.

Med en detaljerad2 höjdmodell baserad på laserskanning är det möjligt att få fram en

mer korrekt bild av vilka ytor som översvämmas vid en viss vattennivå, jämfört med en

översiktlig höjdmodell. För att undersöka skillnaden i översvämningsutbredning mellan

en detaljerad och en översiktlig höjdmodell har DHI fått i uppdrag av Lantmäteriet att ta

fram och analysera översvämningskartor baserade på NNH. Som försöksområde har

nedre delen av Helge å genom Kristianstad valts ut. I detta område finns sedan tidigare

en översiktlig översvämningskartering. Kristianstad är dessutom särskilt intressant

eftersom området är utsatt när det gäller översvämningar.

För att kunna genomföra uppdraget har DHI fått tillgång till den översiktliga höjd-

modellen från Kristianstad kommun, den översiktliga hydrauliska modellen från MSB,

samt den hydrauliska modell som ingår i Kristianstad kommuns Flood Watch-system.

Lantmäteriet har tillhandahållit NNH med 2 och 10 m gridupplösning.

Framtagna översvämningskartor redovisas i figurer i denna rapport, samt levereras som

GIS-skikt i rasterformat. En förteckning över levererade GIS-skikt ges i Bilaga 1.

3 Syfte

Syftet med utredningen är:

- att ta fram översvämningskartor för Helge Å från Torsebro till mynningen i ha-

vet baserade på nya nationella höjdmodellen

- att jämföra resultaten med motsvarande kartor framtagna med en översiktlig

höjdmodell

- att undersöka effekterna på vattennivåerna och översvämningsutbredningen då

tvärsektionerna i den översiktliga hydrauliska modellen uppdateras med höjd-

data från nya nationella höjdmodellen

1 Medelfel i höjd bättre än 0.5 m.

2 Detaljerad syftar här både på höjdmodellens upplösning och noggrannheten i höjdvärdena.



3

4 Metod

4.1 Allmänt

Metodiken för generering av översvämningskartor är i grunden densamma som vid

översiktlig översvämningskartering: en endimensionell hydraulisk modell (MIKE 11)

används för att beräkna den högsta vattennivån längs vattendraget för en given flödes-

belastning. I denna utredning används både 100-årsflödet (Q100) och det s.k.

beräknade högsta flödet (bhf), vilket är de två scenarier som ingår i MSB:s översiktliga

översvämningskarteringar. Den beräknade maxnivån distribueras därefter ut på höjd-

modellen för att få fram motsvarande översvämningsutbredning.

Översvämningskartor har genererats dels med en översiktlig höjdmodell som grund,

dels med nya nationella höjdmodellen (NNH) med 2 och 10 m upplösning. De

översiktliga höjdmodellerna baseras på GSD-Höjddata med 50 m gridupplösning i pla-

net, samt höjddata från primärkartan i Kristianstad centralort. För att underlätta jämfö-

relser mellan höjdmodellerna och mellan översvämningskartorna har den översiktliga

höjdmodellen interpolerats ned till samma upplösning (10 m) som den detaljerade

höjdmodellen.

4.2 Uppbyggnad av hydrauliska modeller

Beräkningar av den högsta vattennivån (maxnivån) med MIKE 11 har gjorts med två

hydrauliska modeller med något olika geometri i tvärsektionerna. Den ena modellen

motsvarar den ursprungliga översiktliga MIKE 11-modellen där tvärsektionernas höjder

på flodplanet3 har extraherats från den översiktliga höjdmodellen. Denna modell utgör

referensfall (grundfall) i jämförelserna. I den andra modellen har tvärsektionernas höj-

der på flodplanet extraherats från den detaljerade höjdmodellen. Den delen av tvär-

sektionen som skär genom den normala åfåran, d.v.s. bottenprofilen tvärs vattendraget,

är identisk i modellerna.

Tvärsektionernas placering längs vattendraget och avståndet mellan tvärsektionerna i

originalmodellen har med några få undantag behållits utan ändring vid uppdatering av

sektionerna med nya detaljerade höjddata. För de flesta sektioner har dock sträckningen

från den ena sidan av vattendraget till den andra anpassats till senare versioner av

MIKE 11-systemet, där tvärsektionerna inte tillåts vara vinklade vid generering av över-

svämningskartor. De flesta sektioner har dessutom förlängts så att hela översvämnings-

ytan ska hamna innanför det område som sektionerna täcker in. Dessa justeringar av

sektionerna (uträtning och förlängning) har att göra med olika metoder för beräkning av

översvämningsutbredningen i äldre och nyare versioner av MIKE 11-systemet. För-

längningen har gjorts på ett sådant sätt att sektionernas aktiva del (bredd) inte har änd-

rats. För några få sektioner har det också varit nödvändigt att justera placeringen längs

vattendraget för att undvika att de förlängda sektionerna korsar varandra.

I de vattendrag där tvärsektionerna har justerats enligt ovan har ett nytt grundfall tagits

fram utifrån den översiktliga höjdmodellen. Det innebär att de justerade sektionerna har

höjdsatts på flodplanet med den översiktliga höjdmodellen. Justeringarna har inte haft

någon större effekt på beräknade maxnivåer i de flesta fall. De översvämningskartor

3 Flodplan används här som benämning på den yta vid sidan om den normala åfåran som tillfälligt över-

svämmas i samband med höga flöden.



4

som har genererats för olika kombinationer av hydraulisk modell och höjdmodell (se

sammanställning av analyserade fall i nästa avsnitt) jämförs dock bara med det nya

grundfallet. Med denna metod säkerställer man att skillnader jämfört med grundfallet

enbart beror på skillnader mellan höjdmodellerna och inte på justeringarna av sektio-

nernas sträckning, längd eller placering.

Kalibreringen av den hydrauliska modellen har inte gjorts om efter uppdatering av tvär-

sektionernas höjder på flodplanet med detaljerade höjddata. Bottenråheten som är den

viktigaste kalibreringsparametern är därför densamma i alla modeller. Anledningen till

detta är att den ursprungliga MIKE 11-modellen från den översiktliga karteringen är

kalibrerad mot betydligt lägre flöden än bhf-flödet. Det innebär att nivån i vattendraget

sannolikt inte har stigit så högt att flodplanets topografi har varit involverat i någon stör-

re utsträckning vid kalibreringen. Därmed finns det inte skäl att göra om kalibreringen

efter uppdatering av höjderna på flodplanet.

Övriga förutsättningar vid modelleringen, t.ex. beskrivning av broar, flödesbelastning,

initialnivå, råhet på flodplanet mm. är identiska i alla modellkörningar.

4.3 Bearbetning av översvämningskartor

När en översvämningskarta genereras med MIKE 11 kombinerar programmet informa-

tion om den beräknade maxnivån med information om marknivåer från höjdmodellen.

Detta görs inom ett område som definieras av tvärsektionernas utsträckning på varje

sida av vattendraget. Om höjdmodellen ligger under vattenytans nivå markeras motsva-

rande gridruta i höjdmodellen som vattenfylld. Mellan tvärsektionerna i den hydrauliska

modellen interpoleras vattennivåerna. Resultatet blir en tvådimensionell bild av över-

svämningsytan, trots att vattennivåerna beräknas med en endimensionell modell.

Den metod som används för att generera översvämningskartor i MIKE 11 kan medföra

att låglänta områden vid sidan av vattendraget markeras som översvämmade även om

vattnet inte har möjlighet att ta sig dit p.g.a. naturliga eller anlagda hinder i terrängen.

Av denna anledning krävs normalt en efterbearbetning av resultaten genom manuell

redigering av översvämningsytorna. Svårigheten vid redigeringen är att veta vilka flö-

desvägar vattnet kan ta i verkligheten. Typexemplet är en översvämningsyta som

sträcker sig utanför en vägbank, banvall eller liknande som går parallellt med vatten-

draget. Översvämningsytan kan vara korrekt i vissa fall om vattnet kan ta sig igenom

vallen via t.ex. vägtrummor. I andra fall kan översvämningsytans gränser ha hamnat för

långt ut. I denna utredning finns inte tillgång till den detaljinformation som krävs för att

göra sådana överväganden och finredigera modellresultaten. Vid redigeringen antas

därför att vattnet kan ta sig igenom vallar av olika slag i omedelbar närhet av

vattendraget, dock inte skyddsvallar som har anlagts för att förhindra översvämning av

ett område. Endast uppenbara felaktigheter som större isolerade översvämningsytor i

låglänta områden långt från vattendraget har redigerats bort i slutresultaten. Små ytor

(enstaka fyllda celler) vid sidan av vattendraget har lämnats kvar eftersom de saknar

betydelse vid tolkning av översvämningsytans gränser.

4.4 Beskrivning av vallar

De hydrauliska modeller som används i beräkningarna motsvarar olika omfattning på

utbyggnaden av vallar i centrala Kristianstad. Den ena situationen motsvarar den ut-

byggnad som gällde vid 2005 års översiktliga kartering, då enbart den södra vallen mot



5

Hammarsjön var färdig. Den andra situationen motsvarar den slutliga utbyggnaden med

vallar på både östra och västra sidan av Helge Å4. Ur hydraulisk synvinkel innebär val-

larna en begränsning av den vattenförande sektionen, vilket innebär att man får något

högre beräknade vattennivåer för den slutliga utbyggnaden av vallar, jämfört med 2005

års utbyggnad.

Vid generering av översvämningsytor med MIKE 11 distribueras vattennivåerna på

höjdmodellen utan begränsningar av vallarna, vilket betyder att det krävs en redigering

av översvämningsytorna i efterhand. Vid redigeringen förutsätts vallarnas skyddsnivå

överallt vara tillräckligt hög för att hindra att vallarna överströmmas.

5 Analyserade fall

I utredningen skapas översvämningskartor på fyra olika sätt enligt Tabell 1. Fall A

betecknar grundfallet där både höjdmodellen och den hydrauliska modellen baseras på

översiktliga höjddata (GSD-Höjddata 50+, samt kommunens primärkarta). Fall A

motsvarar MSB:s översiktliga översvämningskartering för Helge Å. Fall B-D betecknar

olika kombinationer av översiktlig och uppdaterad hydraulisk modell med översiktlig

och detaljerad höjdmodell.

Fall D är det fall som rent principiellt bör ge den mest korrekta bilden av översväm-

ningsutbredningen eftersom den översiktliga höjdmodellen har ersatts helt och hållet

med den detaljerade höjdmodellen vid framställning av översvämningskartan.

Tabell 1. Redovisning av analyserade fall (Fall A-D). Pilarna markerar vilka fall som

jämförs med varandra i rapporten. I de hydrauliska modellerna har tvärsektionernas

höjder på flodplanet hämtats från GSD-Höjddata/Primärkartan respektive från nya

nationella höjdmodellen.

Hydraulisk modell (tvärsektioner)

Höjdmodell

GSD/Primärkarta

Laserskanning

GSD/Primärkarta

Fall A

(grundfallet)

Fall B

Laserskanning

Fall C

Fall D

Jämförelsen Fall A Fall C visar vilken effekt som uppnås genom att enbart uppdatera

höjdmodellen med mer detaljerade höjddata.

Jämförelsen Fall A Fall D visar vilken effekt som uppnås genom att både uppdatera

höjdmodellen och den hydrauliska modellen med detaljerade höjddata.

4 http://www.kristianstad.se/sv/Kristianstads-kommun/Miljo-klimat/Klimat/Skyddsatgarder/



6

Jämförelsen Fall C Fall D visar hur skillnaden i beräknad vattennivå med olika

hydrauliska modeller påverkar översvämningsutbredningen framtagen med den

detaljerade höjdmodellen.

Ovanstående jämförelser bedöms vara de mest intressanta. Jämförelser där Fall B ingår

är mer av teoretiskt än praktiskt intresse eftersom man vid översvämningskartering

sällan har anledning att ta fram Fall B, d.v.s. enbart använda detaljerade höjddata i den

hydrauliska modellen. I rapporten redovisas därför inga resultat för Fall B. Fall B ingår

dock i den digitala leveransen av GIS-skikt, se Bilaga 1.

6 Beskrivning av försöksområdet

6.1 Översikt över höjdmodeller och hydrauliska modeller

I Tabell 2 visas en sammanställning för de två höjdmodeller som jämförs i studien. Den

översiktliga höjdmodellen baseras dels på höjddata från primärkartan, dels på GSD-

Höjddata 50+. Den detaljerade höjdmodellen baseras enbart på NNH. NNH har levere-

rats av Lantmäteriet i 2 och 10 m gridupplösning i referenssystemet RT90 2,5 gonV och

höjdsystemet RH70.

Ingen korrigering av höjder på skyddsvallar i NNH har gjorts eftersom uppgifter om

vallarnas nivåer inte har funnits tillgängliga i utredningen. Vallarnas förutsätts överallt

ligga på tillräckligt hög nivå för att förhindra översvämningar, se beskrivning av vallar i

Avsnitt 4.4.

Tabell 2. Höjdmodellernas ursprung, upplösning och höjdsystem.

Försöksområde Översiktlig höjdmodell Detaljerad höjdmodell (NNH)

Helge Å genom

Kristianstad

Område: från Tor-

sebro till mynningen

i Hanöbukten

Ursprung: GSD-Höjddata 50+,

primärkarta

Upplösning i plan: 10 m

Höjdsystem: RH70

Ursprung: Laserskanning (april

2010)

Upplösning i plan: 2 m, 10 m

Höjdsystem: RH70

Som visas i Figur 6-1 ersätter höjddata från primärkartan helt GSD-Höjddata i Kristian-

stad centralort. Runt Hammarsjön och längs med Helge Å söderut används också kom-

munal höjddata istället för GSD-Höjddata.



7

Figur 6-1. Dataursprung i översiktlig höjdmodell för nedre delen av Helge Å. I de randiga fälten

har data hämtats från GSD-Höjddata 50+, i övrigt har höjddata hämtats från

kommunens primärkarta.

Randvillkoren i modellen redovisas i Tabell 3. Uppgifterna till modellen är hämtade

från den översiktliga karteringen (Räddningsverket, 2005).

Tabell 3. Sammanställning av randvillkor i den hydrauliska modellen.

Randvillkor

Nivå i havet: +1,33 m (RH 70) i kombination med bhf,

+0.75 m (RH 70) i kombination med Q100

Q100 Torsebro: 290 m3/s (från MIKE 11)

Bhf Torsebro: 520 m³/s (från MIKE 11)



8

6.2 Jämförelse mellan höjdmodellerna

I det här avsnittet redovisas kartor som visar skillnaden i detaljeringsgrad och höjdnivå

mellan den översiktliga och detaljerade höjdmodellen. Differensen i höjdnivå mellan

höjdmodellerna har beräknats och presenteras för utvalda delområden. Denna analys ger

en indikation på inom vilka områden man kan förvänta sig en ökad respektive minskad

översvämningsutbredning då den detaljerade höjdmodellen (Fall C och Fall D) används

istället för den översiktliga (Fall A och Fall B).

Figur 6-2 och Figur 6-3 visar skillnaden i detaljeringsgrad mellan höjdmodellerna i

Kristianstad. I den översiktliga kartbilden syns tydligt den nivåsänkning som tidigare

har gjorts av höjdmodellen för områden med permanent vattenspegel av modelltekniska

skäl. Skillnaden i detaljeringsgrad är överlag små mellan höjdmodellerna. Detta syns

även i Figur 6-4 som visar nivåskillnaden mellan modellerna. Här framgår att

skillnaden generellt är mindre än 0,5 m förutom, av förklarliga skäl, där den översiktliga

höjdmodellen är justerad i anslutning till vattendraget. Resultatet är väntat eftersom den

översiktliga höjdmodellen baseras på relativt noggranna höjddata från primärkartan i

Kristianstad.

I översiktsbilden i Figur 6-5 ser man tydligare att höjdskillnaderna är små i Kristianstad

centralort, jämfört med övriga delar av området. I Figur 6-5 framträder också ett rut-

mönster som antyder att det finns områden av varierande rutstorlek med systematiska

skillnader mellan höjdmodellerna. Rutmönstret härrör sannolikt från GSD-Höjddata 50+

och inte från NNH.



9

Figur 6-2. Översiktlig höjdmodell baserad på GSD-Höjddata 50+ och primärkartan, gridstorlek

10 m.

Figur 6-3. Detaljerad höjdmodell baserad på laserskanning, gridstorlek 10 m.



10

Figur 6-4. Differens mellan detaljerad höjdmodell baserad på laserskanning och översiktlig

höjdmodell baserad på GSD-Höjddata 50+, gridstorlek på 10 m. Blå färg markerar

områden där nivån är högre i den detaljerade höjdmodellen, medan röd färg markerar

områden där nivån är lägre i den detaljerade höjdmodellen.



11

Figur 6-5. Differens mellan detaljerad höjdmodell baserad på laserskanning och översiktlig

höjdmodell baserad på GSD-Höjddata 50+ och primärkartan, gridstorlek på 10 m. Blå

färg markerar områden där nivån är högre i den detaljerade höjdmodellen, medan röd

färg markerar områden där nivån är lägre i den detaljerade höjdmodellen.



12

7 Resultat

7.1 Vallar enligt 2005 års kartering

I detta avsnitt redovisas resultat för en utbyggnad av skyddsvallar som motsvarar den

situation som gällde vid 2005 års översiktliga kartering, då enbart den södra vallen mot

Hammarsjön var färdig. För beräknat högsta flöde översvämmas Kristianstad centrum

öster om Helge Å. Skyddsvallen mot Hammarsjön har därmed inte någon effekt på

översvämningsutbredningen i detta fall. För 100-årsflödet begränsas dock översväm-

ningen av vallen eftersom vattennivån inte når så högt att vatten kan komma innanför

vallen norrifrån.

7.1.1 Vattennivå – längdprofil

Figur 7-1 visar vattennivån längs Helge Å för bhf med de två olika hydrauliska

modellerna: Fall A (C) och Fall B (D). Skillnaderna mellan Fall A och Fall B (vallar

enligt 2005) är överlag små, med en maximal nivåskillnad på ca 0,15 m. Figur 7-1 visar

också att de olika utbyggnaderna av vallarna ger marginella skillnader i vattennivå.

Figur 7-1. Beräknad vattennivå längs Helge Å för bhf i Fall A (C) och Fall B (D).

7.1.2 Fall A C

I Figur 7-2 och Figur 7-3 visas översvämningsutbredningen i Fall A och Fall C kring

Kristianstad och vid Helge Ås mynning i havet. Kartorna är genererade med olika

höjdmodeller, men med samma hydrauliska modell och man ser därför den enskilda

effekten av höjdmodellen. Skillnaden mellan grundfallet (Fall A) och Fall C är liten

kring Kristianstad, se Figur 7-2. Vid Helge Ås mynning är skillnaderna betydligt större,

framförallt i området söder om mynningen. Överlag är översvämningsutbredningen



13

större för Fall C jämfört med Fall A även om det omvända förhållandet kan ses i en del

områden, framförallt i de uppströms delarna av Figur 7-3.

Figur 7-2. Jämförelse mellan Fall A och Fall C för bhf.


Höjdmodell

GSD/Primärkarta

Laserskanning

GSD/Primärkarta

Fall A

(grundfallet)

Fall B

Laserskanning

Fall C

Fall D



14



Höjdmodell

GSD/Primärkarta

Laserskanning

GSD/Primärkarta

Fall A

(grundfallet)

Fall B

Laserskanning

Fall C

Fall D



15

7.1.3 Fall C D

I Figur 7-4 och Figur 7-5 jämförs översvämningsutbredningen mellan Fall C och Fall D

kring Kristianstad och vid Helge Ås mynning i havet. Kartorna är genererade utifrån

samma höjdmodell (den detaljerade) men med olika hydrauliska modeller. Skillnaderna

mellan Fall C och Fall D är mycket små vilket förklaras av att skillnaden i maxnivåer

mellan den ursprungliga och uppdaterade hydrauliska modellen är väldigt liten (jfr.

längdprofilen i Figur 7-1). Skillnaden mellan Fall C och Fall D är begränsad till enstaka

celler (10x10 m) i utbredningens periferi, vilket kräver en kraftig inzoomning av resul-

taten för att upptäcka.

Figur 7-4. Jämförelse mellan Fall C och Fall D för bhf.


Höjdmodell

GSD/Primärkarta

Laserskanning

GSD/Primärkarta

Fall A

(grundfallet)

Fall B

Laserskanning

Fall C

Fall D



16

Figur 7-5. Jämförelse mellan Fall C och Fall D för bhf.

7.1.4 Fall A D

Som visats i föregående avsnitt är översvämningsutbredningen i Fall C och Fall D i det

närmaste identiska vilket innebär att skillnaden mellan Fall A och Fall D i princip är

densamma som skillnaden mellan Fall A och Fall C, se Figur 7-2 och Figur 7-3. Jämfö-

rande kartor för Fall A D redovisas i Bilaga 2.


Höjdmodell

GSD/Primärkarta

Laserskanning

GSD/Primärkarta

Fall A

(grundfallet)

Fall B

Laserskanning

Fall C

Fall D



17

7.2 Fall C med 2 och 10 m upplösning i NNH

Figur 7-6 visar en jämförelse mellan översvämningsytor skapade med NNH med 10

respektive 2 m gridupplösning. Höjdmodellerna ger väsentligen samma information om

översvämningsytans utbredning. Skillnader mellan resultaten syns först vid kraftig in-

zoomning i bilden.

Figur 7-6. Jämförelse mellan översvämningsytor skapade med höjdmodeller med 10 och 2 m

gridupplösning för bhf.



18

7.3 Nedre delen av Helge Å med vallar enligt plan

I detta avsnitt redovisas resultat för en utbyggnad av skyddsvallar som motsvarar den

slutliga planerade utbyggnaden med vallar på både östra och västra sidan av Helge Å5.

Vallarnas skyddsnivå förutsätts vara tillräckligt hög för att hindra översvämning av de

centrala delarna av Kristianstad vid beräknat högsta flöde.

7.3.1 Vattennivå – längdprofil

Figur 7-7 visar vattennivån längs Helge Å för bhf och Q100 med de två olika

hydrauliska modellerna: Fall A (C) och Fall B (D), med vallar enligt plan. Den beräk-

nade maxnivån är som mest ca 0,15 m högre för Fall B (D) jämfört med Fall A (C) för

bhf och ca 0.2 m högre för Q100.

Figur 7-7. Beräknad vattennivå längs Helge Å för bhf och Q100 i Fall A (C) och Fall B (D).

7.3.2 Fall A C

I Figur 7-8 visas översvämningsutbredningen i Fall A och Fall C. Kartorna är

genererade med olika höjdmodeller, men med samma hydrauliska modell och man ser

därför den enskilda effekten av höjdmodellen. Fall C ger generellt sett en något större

utbredning jämfört med Fall A.

5 http://www.kristianstad.se/sv/Kristianstads-kommun/Miljo-klimat/Klimat/Skyddsatgarder/



19



Höjdmodell

GSD/Primärkarta

Laserskanning

GSD/Primärkarta

Fall A

(grundfallet)

Fall B

Laserskanning

Fall C

Fall D



20

7.3.3 Fall A D

I Figur 7-9 visas Fall A och Fall D. Fall A är grundfallet baserat på översiktliga

höjddata, medan Fall D är baserat på bästa tillgängliga höjddata i både den hydrauliska

modellen och höjdmodellen. Skillnaderna är i princip identiska med skillnaderna i före-

gående avsnitt mellan Fall A och Fall C (jmf. Figur 7-8).

Figur 7-9. Jämförelse mellan Fall A och Fall D för bhf.


Höjdmodell

GSD/Primärkarta

Laserskanning

GSD/Primärkarta

Fall A

(grundfallet)

Fall B

Laserskanning

Fall C

Fall D



21

8 Diskussion

8.1 Förändring av översvämningsutbredningen

Skillnaderna mellan översvämningsutbredningen med den översiktliga och detaljerade

höjdmodellen varierar avsevärt inom området. Exempelvis är skillnaderna små i Kristi-

anstad centralort medan de är väldigt stora på sträckan mellan Hammarsjön och myn-

ningen i havet. Att skillnaden blir så stor i den södra delen av området är en kombina-

tion av den flacka terrängen och differensen i höjdnivå på 1-3 m mellan den översiktliga

och detaljerade höjdmodellen. I Kristianstad centralort är höjddifferensen betydligt

mindre (0-0,4 m), vilket beror på att den översiktliga höjdmodellen baseras på relativt

noggranna höjddata från primärkartan. Effekten blir att utbredningen bara förändras

marginellt med den detaljerade höjdmodellen.

Genom att studera differensen mellan den översiktliga och detaljerade höjdmodellen

kan man på förhand (innan översvämningskartan har tagits fram) se inom vilka områden

översvämningsutbredningen kommer att öka respektive minska. Det är dock inte möjligt

att uppskatta hur mycket utbredningen kommer att öka/minska genom att enbart studera

höjddifferensen.

8.2 Uppdatering av tvärsektioner med detaljerade höjddata

När NNH används för att ta fram nya översvämningskartor i områden som tidigare har

karterats med en översiktlig höjdmodell uppstår frågan om den hydrauliska modellen

behöver uppdateras med nya höjddata i tvärsektionerna eller om det är tillräckligt att

distribuera befintliga beräknade vattennivåer på NNH. Frågan är aktuell eftersom det

fram till idag har gjorts omkring 70 översiktliga karteringar i Sverige på MSB:s uppdrag

där samtliga karteringar är baserade på översiktliga höjdmodeller.

Denna utredning visar att uppdatering av tvärsektionernas höjder på flodplanet med data

från NNH hade relativt liten effekt på vattennivåprofilen och därmed också på över-

svämningsutbredningen. Det går dock inte att utesluta att effekterna på vattennivåprofi-

len kan vara större i andra områden. I flacka områden kan dessutom en liten nivåskill-

nad ge betydande skillnader i översvämningsutbredning, vilket särskilt kan motivera en

uppdatering av tvärsektioner med detaljerade höjddata i flacka områden.

Det finns också principiella motiv till att uppdatera tvärsektionerna i den hydrauliska

modellen vid beräkning av översvämningsutbredning för bhf. Skälet är att kalibreringen

av den hydrauliska modellen görs för mycket lägre flöden än bhf och därmed inte kan

kompensera för eventuella fel i höjddata på flodplanet. Genom att uppdatera flodplanet i

tvärsektionerna med mer detaljerade höjddata kan man därför förvänta sig att modellen

ska ge ett mer korrekt resultat för extrema flöden, jämfört med ursprungsmodellen som

baseras på översiktliga höjddata.

Det innebär dock en relativt stor arbetsinsats och ibland praktiska svårigheter att uppda-

tera en befintlig översiktlig hydraulisk modell med nya höjddata på flodplanet. En del

av arbetet beror på att tvärsektionerna i befintliga äldre MIKE 11-modeller måste anpas-

sas till en ny metod för generering av översvämningskartor med MIKE 11 i nyare

versioner av MIKE 11-systemet (2005 och senare). I äldre versioner av systemet skapa-

des översvämningskartan med ett separat GIS-verktyg och var därmed helt fristående

från den hydrauliska modelleringen i MIKE 11.



22

Vid uppdatering av befintliga hydrauliska modeller bör man vara medveten om att an-

passningen av tvärsektionerna i sig kan medföra förändringar av de beräknade maxnivå-

erna jämfört med ursprungsmodellen p.g.a. att tvärsektionernas läge i terrängen kan

behöva förändras något.

8.3 Användning av NNH vid endimensionell översvämningskarte-ring

Vid användning av NNH för nedre delen av Helge Å har inga speciella problem note-

rats, t.ex. orimliga höjdvärden i modellen, varken vid extrahering av höjddata till tvär-

sektionerna eller vid distribuering av vattennivåprofilen på höjdmodellen. Jämförelsen

mellan höjdmodellerna i Kristianstad centralort, där data från primärkartan ingick i den

översiktliga modellen, innebar dock bara en grov kontroll av höjdmodellen. För att upp-

täcka höjdfel i NNH, t.ex. i områden med tät vegetation, krävs mer noggranna jämförel-

ser, vilket ligger utanför ramen för detta projekt.

En praktisk svårighet vid användning av NNH med 2 m upplösning var att det inte gick

att läsa in hela höjdmodellen över området nedströms Torsebro i programvaran (MIKE

11). Det krävdes uppdelning av området i rutor om ca 30 km2 vardera och en separat

modellkörning för varje delområde. Av denna anledning studerades NNH, 2 m bara i ett

litet område i centrala Kristianstad. Problemet går dock att komma runt om man använ-

der en annan metod än standardmetoden i MIKE 11 för att distribuera ut vattennivåpro-

filen på höjdmodellen. För NNH med 10 m upplösning krävdes ingen uppdelning.

Vad som är en tillräcklig upplösning i höjdmodellen och i den framräknade översväm-

ningsytan bör avgöras från fall till fall. I detaljerade översvämningskarteringar i urbana

områden där det finns barriärer av olika slag, t.ex. vägbankar, kan det vara befogat att

använda en upplösning i plan på i storleksordningen meter. Standardupplösningen för

NNH med 2 meters grid borde vara tillräcklig i de flesta fall.

En generell aspekt på att använda detaljerade höjdmodeller istället för översiktliga vid

höjdsättning av tvärsektioner i endimensionella hydrauliska modeller som MIKE 11 är

att det kan vara mer kritiskt var i terrängen man väljer man att placera tvärsektionerna.

Det beror på att de lokala variationerna i den detaljerade höjdmodellen är betydligt

större än i den översiktliga höjdmodellen, vilket gör att man riskerar att få in geometrisk

information som inte är representativ för den delsträcka av vattendraget som varje

tvärsektion representerar. Placeringen av tvärsektioner behöver därför anpassas till hur

terrängen ser ut, vilket inte har gjorts i detta projekt eftersom arbetet har utgått från en

befintlig hydraulisk modell.

8.4 Begränsningar vid endimensionell översvämningskartering

Som tidigare har nämnts är översvämningskartorna i denna utredning genererade utifrån

en endimensionell beskrivning av vattendraget i MIKE 11. I en endimensionell modell

gör modellören antaganden om hur vattnet flödar i terrängen och definierar flödes-

vägarna därefter. I verkligheten kan vattnet ofta ta betydligt fler flödesvägar än de som

beskrivs i modellen.

För en översiktlig kartering är det oftast tillräckligt med en endimensionell beskrivning

av vattendraget. Det kan dock skapas resultat som kan vara svåra att tolka när alla flö-

desvägar inte finns med i modellen. Ett exempel som illustrerar detta visas i Figur 8-1.



23

Här har metoden för generering av översvämningsytor i MIKE 11 genom interpolering

av nivåer mellan sektioner medfört att vatten översvämmat en sidofåra som inte

beskrivs i den hydrauliska modellen. Tvärsektion A i figuren har en vattennivå som är

högre än marknivån i ett området öster om älven, vilket gör att detta område markeras

som översvämmat. I området går det en liten bäck under vägen och därför skulle

vattensamlingen som uppstår i verkligheten kunna sträcka sig längre söderut.

Vattennivån i nedströms tvärsektion (B) är dock lägre än marknivån söder om vägen,

vilket gör att det ser ut som om vattnet inte kan komma vidare. Exemplet är hämtat från

en översvämningskartering för Klarälven genom Karlstad.

Figur 8-1. Figuren visar ett exempel på begränsningen med en endimensionell modell.

Vid översvämningskartering i flacka områden kan det ibland vara befogat att använda

en tvådimensionell hydraulisk modell som t.ex. MIKE 21, eller en kombination av

MIKE 11 och MIKE 21 (MIKE Flood). I MIKE 21 räknar modellen själv ut flödesvä-

garna, vilket är en stor fördel när vattnet på det översvämmade flodplanet kan ta olika

vägar beroende på hur högt vattennivån stiger, d.v.s. när problemet övergår till att bli

tvådimensionellt.

Tvärsektion Naturlig flödesväg

Tvärsektion A

Tvärsektion B



24

9 Slutsatser

Resultaten från utredningen leder till följande slutsatser:

NNH medförde inga stora förändringar av översvämningsutbredningen i Kristi-

anstad centralort jämfört med den översiktliga höjdmodellen för bhf. Detta beror

på att differensen mellan höjdmodellerna var relativt liten (0-0,4 m) i detta om-

råde p.g.a. att den översiktliga höjdmodellen baseras på höjddata från primärkar-

tan. På sträckan mellan Hammarsjön och mynningen i havet där översvämnings-

ytan sträcker sig över områden där den översiktliga höjdmodellen härrör från

GSD-Höjddata 50+ blir skillnaderna i översvämningsutbredning betydande.

Resultaten visar att översvämningsutbredningen ökar i vissa områden och mins-

kar i andra vid övergång från den översiktliga höjdmodellen till NNH. Vid jäm-

förelser mellan höjdmodellerna går det att urskilja ett rutnät med systematiska

skillnader mellan modellerna, där NNH ligger högre än den översiktliga höjd-

modellen i vissa delar av området och lägre i andra.

Uppdatering av tvärsektionernas höjder på flodplanet med detaljerade höjddata

hade generellt sett liten effekt på vattennivåerna och översvämningsutbred-

ningen. Uppdateringen av tvärsektionerna med detaljerade höjddata gav betyd-

ligt mindre effekt på översvämningsutbredningen jämfört med bytet av den

översiktliga höjdmodellen mot NNH vid generering av översvämningsytan.

10 Referenser

Räddningsverket (2005). Översiktlig översvämningskartering längs Helge å, sträckan

Stensjön till mynningen i Hanöbukten samt Almaån sträckan Finjasjön till mynningen i

Helge å samt Vramsån sträckan Årröd till mynningen i Helge å. Rapport nr 48, 2005-

06-20.



25

Bilaga 1. Leverans av GIS-skikt

Tabellen nedan visar en sammanställning över levererade GIS-skikt. Resultaten

levereras i ArcGIS rasterformat i RT90 2,5 gonV / RH 70 och är redigerade enligt

beskrivningen i rapporten. Redigerade skikt saknar information om vattennivån. Därför

innehåller leveransen även oredigerade rasterfiler i ascii-format, där nivåinformationen

finns med.

Notera att resultat för NNH med 2 m gridupplösning endast har tagits fram i ett litet

område i Kristianstad. Ingen redigering av översvämningsytan har gjorts i dessa filer.

Vallar år DEM Modell Belastning Beteckning enl. offert

Beteckning enl. rapport Namn på raster för leverans

2005 DEM05 M05r Bhf Punkt 2 Fall A bhf D05_M05r_BHF

2005 DEM05 M05r Q100 Punkt 2 Fall A Q100 D05_M05r_Q100

2005 NNH10 M05r Bhf Punkt 2 Fall C bhf N10_M05r_Bhf

2005 NNH2 M05r Bhf Punkt 2 Fall C bhf N2_M05r_Bhf_1, N2_M05r_Bhf_2

2005 DEM05 M05x Bhf Punkt 3.2 Fall B bhf D05_M05x_Bhf

2005 NNH10 M05x Bhf Punkt 3.2 Fall D bhf N10_M05x_Bhf

2005 NNH2 M05x Bhf Punkt 3.2 Fall D bhf N2_M05x_Bhf_1, N2_M05x_Bhf_2

2009- DEM05 M09r Bhf Punkt 1 Fall A bhf D05_M09r_Bhf

2009- NNH10 M09r Bhf Punkt 1 Fall C bhf N10_M09r_Bhf

2009- NNH10 M09r Q100 Punkt 1 Fall C Q100 N10_M09r_Q100

2009- DEM05 M09x Bhf Punkt 3.1 Fall B bhf D05_M09x_Bhf

2009- NNH10 M09x Bhf Punkt 3.1 Fall D bhf N10_M09x_Bhf

2009- NNH10 M09x Q100 Punkt 3.1 Fall D Q100 N10_M09x_Q100

Beteckning höjdmodeller DEM05 Höjdmodell i 2005 års översiktliga kartering, primärkarta/GSD-Höjddata50+, 10 m grid, RT90/RH70

NNH10 NNH, 10 m upplösning, RT90/RH70 NNH2 NNH, 2 m upplösning, RT90/RH70

Beteckning hydrauliska modeller M05r Grundfall, tvärsektioner höjdsatta med DEM05 och våta sektionen i originalmodellen, vallar enl. 2005

M05x Tvärsektioner höjdsatta med NNH2 och våta sektionen i originalmodellen, vallar enl. 2005 M09r Som M05r, men slutlig utbyggnad av vallar

M09x Som M05x, men slutlig utbyggnad av vallar



26

Bilaga 2. Översvämningskartor vid bhf för Helge Å med vallar enligt 2005

Fall A och Fall C i Helge Å Kristianstad:



27

Fall A och Fall C Helge Å söder om Kristianstad:



28

Fall A och Fall C Helge Å utlopp:



29

Fall C och Fall D i Helge Å Kristianstad:



30

Fall C och Fall D Helge Å söder om Kristianstad:



31

Fall C och Fall D Helge Å utlopp:



32

Fall A och Fall D i Helge Å Kristianstad:



33

Fall A och Fall D Helge Å söder om Kristianstad:



34

Fall A och Fall D Helge Å utlopp:



35

Bilaga 3. Översvämningskartor vid bhf för Helge Å med vallar enligt plan

Fall A och Fall C i Helge Å Kristianstad:



36

Fall A och Fall C Helge Å söder om Kristianstad:



37

Fall A och Fall C Helge Å utlopp:



38

Fall A och Fall D i Helge Å Kristianstad:



39

Fall A och Fall D Helge Å söder om Kristianstad:



40

Fall A och Fall D Helge Å utlopp:

Rapport - Översvämningskartering i Kristianstad med ny ... · svämningsytan, trots att vattennivåerna beräknas med en endimensionell modell. Den metod som används för att generera

Documents