Oversvømmelseskilder og risikobegreb

Transkript

1 Oversvømmelseskilder og risikobegreb Kommunemøder 2017

2 Disposition Risikoopfattelse

3 Hvad er en oversvømmelse? En oversvømmelse er midlertidig vanddækning af arealer, der normalt ikke er dækket af vand. Dette omfatter oversvømmelser hidrørende fra vandløb, bjergstrømme, samt oversvømmelser fra havet i kystområder EU s Oversvømmelsesdirektiv, 2007 Normalt: Vand er normalt begrænset til et vandløb, en sø eller et hav. Ved en oversvømmelse bryder vandet fri fra disse begrænsninger. Dette betyder også, at disse oversvømmelser vil altid have en geografisk reference. Oversvømmelser kan endvidere opstå ifølge forhøjet grundvand og ekstremregn (skybrud).

4 Oversvømmelser

5 Opdeling i kategorier Forskellige oversvømmelser kan kategoriseres på baggrund af: Oversvømmelsens kilde, Geografisk udstrækning af det oversvømmede område, Årsag til oversvømmelsen, Oversvømmelsens hastighed. Oversvømmelsens kilde henviser til hvor vandet stammer fra. Oversvømmelsens oprindelse er tæt forbundet med oversvømmelsens geografiske udstrækning (geografisk reference): Oversvømmelser i kystzonen og i flodmundinger, hvor havet trænger ind i lavtliggende kystnære områder. Oversvømmelser af områder langs vandløb og floder, hvor vandløbene/floderne går over deres bredder. Oversvømmelser af opland, bymæssige områder eller koge, hvor kapaciteten af afvandingssystemet er utilstrækkelig i forhold til nedbørsmængden.

6 Oversvømmelseskategorier Oversvømmelsens hastigheden henviser til tidsperspektivet i forbindelse med oversvømmelsers opståen: Pludselige, kraftige oversvømmelser: kuperet terræn og kraftige nedbørshændelser (minutter timer). Hurtige oversvømmelser: f.eks. ved brud af et dige eller en dæmning, hvor en høj ydre vandstand presser store mængder vand gennem bruddet (timer). Langsomme oversvømmelser: opstuvning af vand over dage eller uger i oplandet til større vandløb, eller i byområder hvor underdimensionerede afvandingssystemer. Oversvømmelser er endvidere kendetegnet af: forskellige sandsynligheder og grader af potentielt skadesomfang.

7 Oversvømmelse fra vandløb Oversvømmelse fra vandløb kan skyldes en eller flere forskellige årsager: Ekstreme mængder nedbør i oplandet, både længerevarende og pludselig, Markant udfladning af vandløbets fald (øverste figur), Opstuvning f.eks. grundet konstruktioner i vandløbet (midterste figur), Havvand tænger op i vandløbet f.eks. ifm. stormflod (nederste figur). Oversvømmelse kan have en anden geografisk og tidsmæssig placering end den nedbør, der er kilde til oversvømmelsen fra vandløb. Forskydningen afhænger af det enkelte oplands størrelse, geologi, topografi samt nedsivningen i sammenhæng med vejret i den forudgående periode.

8 Oversvømmelse fra havet Oversvømmelse fra havet sker i forbindelse med en stormflod: Kraftig vind presser store vandmasser ind mod kysten og ind over lavtliggende land. En stormflod er kendetegnet ved en ekstremvandstand og en stormflodskurve. Bølger Vind-setup Dønninger Varslede vandstand Daglig vandstand Bølgepåvirkning

9 Stormflodskurve 200 Vandstand (cm DVR90) Vandstand (cm DVR90) Risikoopfattelse februar december 2001 Tidsmæssige forløb af stormfloderne januar 2002 Fyldningsgraden af kurven og hældningerne på den stigende og faldende kurvedel er afgørende for forløbet af en potentielt oversvømmelse : : : : : februar januar december december januar 2002 VS 100 år VS 20 år : : : : :00

10 Bølgepåvirkning Ifølge den kraftige pålandsvind er sandsynligheden for en kombinerede forekomst af ekstreme vandstande og en kraftig bølgepåvirkning af kysten og eksisterende højvandsbeskyttelse ret stort. Overstrømning Bølgeoverløb

11 Oversvømmelse ifølge skybrud Meget vand på kort tid Kraftig regn i byerne belaster kloakkerne, hvis vandet ikke kan tilbageholdes eller nedsive lokalt (kloakker er ikke designet til skybrud). Skybrud udfordrer det samlede vandkredsløb, især efter længere våde perioder, hvor grundvand og vandstanden vil være høj. Afledning af vand fra skybrud vil derfor ikke kunne afledes lokalt og udgør derfor en potentiel fare i lavninger og nedstrøms åer. Et områdes ledningsevne (hvor hurtigt vandet kan ledes ned til grundvandet) og terræn er afgørende for, hvor vandet ophobes. En screening af lavninger (blue spots) bør derfor sammenholdes med nedsivningsevnen.

12 Oversvømmelse ifølge grundvand En del af nedbøren siver ned i jorden gennem muldlaget og bliver til grundvand. I den øverste del af jorden bevæger vandet sig omtrent lodret nedad (ved sand ca. 4 m/dag, ved leret jord ca. 0,5 m/år). Længere ned ligger grundvandsspejlet og grundvandszonen. I grundvandszonen strømmer vandet vandret mod områder, hvor grundvandsspejlet ligger lavere. Vandet i det øverste lag af grundvandszonen strømmer med en ganske svag hældning mod vandløb, søer og havet. Omvendt påvirkes grundvandsspejlet af en vandstandsændring i et vandløb, sø eller i havet, som kan medføre til oversvømmelse ved et højt grundvandsspejl. Bagland Dige Bagland Dige Vandløb Fjord Vandløb Havspejlet stiger Grundvand træder ud Fremtidig grundvandstand påvirket af havspejlsstigning Fremtidig grundvandstand påvirket af havspejlsstigning Grundvandstand i dag Ref.: Andreas Heinken

13 Sammenspillet mellem forskellige hændelser Interaktionerne mellem forskellige naturhændelser Jordskælv Vulkanudbrud Tsunami Oversvømmelse, hav Oversvømmelse, vandløb Jordskred Skovbrande Jordskælv - Uafhængig Kædet sammen Uafhængig Uafhængig Kædet sammen Uafhængig Vulkanudbrud Uafhængig - Kædet sammen Uafhængig Tilbøjelighed Tilbøjelighed Kædet sammen Tsunami Forårsaget af Forårsaget af - Uafhængig Uafhængig Oversvømmelse, hav Oversvømmelse, vandløb Kædet sammen langs kyster Uafhængig Uafhængig Uafhængig Uafhængig - Kædet sammen Kædet sammen Uafhængig Uafhængig Uafhængig Uafhængig Forbundet - Forbundet Uafhængig Jordskred Forårsaget af Uafhængig Uafhængig Forbundet Forbundet - Uafhængig Skovbrande Uafhængig Forbundet Uafhængig Uafhængig Tilbøjelighed Tilbøjelighed - Kilde: Caribbean Handbook on Risk Information Management

14 Kombineret hændelse mellem vandløb og hav Forhøjet vandstand ved kombinerede hændelser kan deles op i to årsager: Havvand trænger op ad vandløbet Opstuvning af ferskvand i vandløbet, grundet forhøjet havvandstand (eksempel fra Horsens) Oversvømmelsesudbredelse i Horsens by (simple model til analyse på indledende screeningsniveau). / Venstre: 100 års vandføring ved middelvandstand (mørk blå) og havvandstand på 1,8 m (lys blå). Højre: 100 års vandføring ved havvandstand på 1,8 m (mørk blå).

15 Hvad er oversvømmelsesrisikoen / erosionsrisikoen? Der er ingen enkelt definition af risiko, fordi begrebet og konceptet om risikoen har udviklet sig på tværs af mange discipliner og disse forskellige discipliner har brugt ordet på forskellige måder. Vi anvender risiko [Rf] som produktet af faren [Pf] og konsekvenserne ved oversvømmelse [E(D)]. R f = P f E(D) Fare Intensitet Sandsynlighed Risiko Sandsynlighed for skade på menneskernes sundhed økonomiske aktiviteter miljøet kulturarv Sårbarhed Menneskernes sundhed Økonomiske aktiviteter Miljøet Kulturarv

16 Definition af oversvømmelsesrisikoen Sandsynlighed for at området bliver oversvømmet Negative følger for menneskers sundhed, miljø, kulturarv og økonomisk aktivitet i det pågældende område

17 Definition af erosionsrisikoen Sandsynlighed for at området bliver eroderet Negative følger for menneskers sundhed, miljø, kulturarv og økonomisk aktivitet i det pågældende område

18 Fx. risiko for oversvømmelses fra havet

19 Source: sn.dk/andreas Norrie Source: sn.dk/andreas Norrie Source: helsingornetavis.dk

20 Source: pohvk bt.dk - Frederikssund Source: mx.dk Source: borsen.dk Source: nyhederne.tv2.dk Source: liselejeborger.wordpress.com

21 Lidt mere generelt om risikoen Begge faktorer sandsynligheden for hændelsen (oversvømmelse/erosion) og potentielle konsekvenser skal være til stede, før der kan tales om en risiko. Det betyder, at der kan forekomme oversvømmelser/erosion uden at der opstår en risiko. En stor risiko kan opstå, hvis sandsynligheden er høj (f.eks. hver vinter) og konsekvenserne er moderate. En stor risiko kan også opstå, hvis sandsynligheden er lille og konsekvenserne er store. + x 0 = 0 ++ x + = ++ + x ++ = ++

22 Den systematiske tilgang (SPR-model) Den faktiske risiko kan analyseres ved at identificere en kæde af årsager og virkninger: Længerevarende nedbør eller en stormflod forårsager en forhøjet vandstand; En forhøjet vandstand forårsager enten en påvirkning af en beskyttelseskonstruktion eller en umiddelbar oversvømmelse af lavtliggende områder; Påvirkningen af beskyttelsesanlægget kan medføre et svigt af anlægget, svigt af anlægget fører til oversvømmelse af baglandet; Som følge af oversvømmelsen kan mennesker blive skadet og værdier ødelagt. Kilde Rute Modtager Source Pathway Receptor Storm Højvandsbeskyttelse Risikoområde Risikoområde Storm Risikoområde

23 Hvordan analyseres oversvømmelsesfaren / erosionsfaren? På grundlag af historiske højvandshændelser undersøges følgende: Sandsynlighedsfordelingen af højvandshændelserne som følge af stormfloder eller nedbørshændelser med forskellig styrke. Den geografiske udstrækning af hændelserne. Hændelsernes varighed. Resultaterne kan samles i en højvandsstatistik, f.eks. Kystdirektoratets Højvandsstatistikker for marine målerstationer. Højvandsstatistikken Sandsynligheden for en ekstrem vandstand angives som en middeltidshændelse. En middeltidshændelse er den vandstand, der statistisk set forventes at indtræffe eller blive overgået indenfor en vis tidsperiode (f.eks. hvert 20. eller 100. år). Tidsperioden for, at en given vandstand nås eller overskrides, betegnes tilsvarende som middeltidsafstanden (MT). Angivelsen VS 100 = +4,95 m DVR90 betyder at sandsynligheden for, at vandstanden under en stormsituation når eller overskrider en højde på +4,95 m DVR90, statistisk set er 1 gang på 100 år eller 1 % per år.

24 Beskyttet versus ubeskyttet (oversvømmelse) Ubeskyttede områder Havvand trænger uhindret ind i baglandet. Den indadgående strøm overstiger udladningskapacitet ved vandløb, også i tider med høj vandføring. havvandet løber opstrøms og oversvømmer vandløbenes engarealer. Sandsynligheden for oversvømmelse er lige med sandsynligheden for, at stormvandstanden overstiger vandløbenes brinker og det kystnært terrænniveau. Beskyttede områder Sandsynligheden for oversvømmelse afhænger beskyttelseskonstruktionens styrke for at modstå bølgeoverløb eller brud. Oversvømmelsens sandsynlighed skal således vurderes iht. sandsynligheden for at beskyttelseskonstruktionen svigter under hensyn af en kombinerede påvirkning af vandstand og bølger.

25 Hvem bliver berørt ved oversvømmelse? Undersøgelse af eksponering tager udgangspunkt i oversvømmelsens geografiske udstrækning og andre egenskaber, som f. eks. oversvømmelsesdybden, hastigheden og tidspunktet for makismal udbredelse. Som grov estimat, kan dette foretages ved hjælp af historiske optegnelser, kort, fotografier og andre oplysninger om oversvømmelser, der har fundet sted tidligere. Endvidere er screeningsværktøjer en mulighed, som f.eks. Havvand på land ( Mere sjældne oversvømmelser og/eller mulige fremtidige oversvømmelser kræver normalt en hydrauliske computersimuleringer (dvs. modellering). Samme gælder for eksponeringen i tilfælde af at beskyttelseskonstruktioner svigter. Mange computermodeller er tilgængelige på markedet, ved rådgivere og universiteter, fx. MIKE 21.

26 Typer af konsekvenser Fysiske skader på bygninger, ejendele, afgrøder, infrastruktur o.l. Tab af menneskeliv, tab af økologiske og kulturelle værdier o.l. Tab af produktionsevne, forstyrrelse af det offentlige liv o.l. Tab af tryghed, psykiske problemer for overlevende o.l.

27 Kvantificering af konsekvenserne ved oversvømmelse Ref.: FLOODsite, 2009

28 Kvantificering af konsekvenserne ved kysterosion Totalskade: 100 % af nutidsværdien Reetablering/genopbyggelse normalt ikke muligt

29 Risikokortlægning Fare x Sårbarhed = Risiko

30 Oversigt risikoanalyse

31 Risikostyring Formålet er at forebygge tab og skader ved at forhindre oversvømmelser/kysterosion, og/eller ved at forhindre udsættelse af mennesker og værdier for oversvømmelse/kysttilbagerykning. Dette inkluderer at sænke sandsynligheden for oversvømmelse/kysterosion samt reducere samfundets sårbarhed. Herigennem foretages der en risikoreduktion. Risikostyring omfatter et stort antal foranstaltninger, som kan opdeles i forebyggelse, sikring og beredskab. Risikoreduktion er et central mål af risikostyring, men ikke det eneste formål: Risikostyring er mere et middel til at understøtte bæredygtig udvikling, så risikoen reduceres på en måde, der er optimal ud fra et samfundsmæssigt synspunkt, ved afbalancere risikoreduktion med de samfundsmæssige omkostninger og virkninger heraf.

32 Forebyggelse Sikring Beredskab (oversvømmelse) Forebyggelse At undgå fremadrettede aktiviteter, der kan medføre eventuelle fremtidige oversvømmelsesskader Sikring At der træffes foranstaltninger, både anlægsmæssigt og af anden art, for at formindske risikoen for oversvømmelser Beredskab At mindske risikoen for konsekvenser ifm. en hændelse via beredskabet Planlinjer for oversvømmelse Digebeskyttelse Planlægning af sokkelkoter i lokalområder Højvandsmur

33 Forebyggelse Sikring Beredskab (kysttilbagerykning) Forebyggelse At undgå fremadrettede aktiviteter, der kan medføre fremtidige skader Sikring At der træffes foranstaltninger, både anlægsmæssigt og af anden art, for at formindske risikoen for kysttilbagerykning Beredskab At mindske risikoen for konsekvenser ifm. en hændelse via beredskabet Hold kystnære områder fri for bebyggelse Strandfodring Udarbejdelse af erosionsplanlinjer Revlefodring

34 Eksempler for konkrete foranstaltninger Tilbagetrækning af digebeskyttelse og oprettelse af nye arealer til vandophobning Principper for tør og våd objektbeskyttelse Ringbeskyttelse Sikring af åbninger Ufølsom konstruktion

35 Risikostyring og klimatilpasning Involvering af interessenter Der bør tages hensyn til alle interessenter, som kan blive påvirket af foranstaltningerne til risikoreduktion. Mange mennesker har en interesse i kort og mellemlang planlægning, fordi tidshorisonten kan overskues og der er en opfattelse af, at den planlægning vil påvirke en selv. Interessenter kan spores ved hjælp af en såkaldt interessentanalyse. Hvordan interessenterne skal involveres, ligger i den lokale vurdering. Syv niveauer af interessentinvolvering bemyndigelse borgerne har mandat til handling deltagelse ejerskab borgerne følger sig involveret / engageret borgerne deltager fuldt ud (tovejs) høring borgerne bliver hørt (en vej op)) uvidenhed bevidsthed orienteret borgerne bliver orienteret (en vej ned)) borgerne ved, at der sker noget borgerne ved ikke, hvad der sker (efter FLOODsite, 2009)

36 Risikoopfattelse (efter FLOODsite, 2009) Mennesker skelner normalt mellem risiko for naturlige farer og farer forårsaget af menneskelige aktiviteter. Naturfarer accepteres langt nemmere, men ikke alle oversvømmelsesfarer opfattes som naturlige, fordi højvandsbeskyttelse implicerer at myndighederne' har kontrol over beskyttelsesanlæggene og derved oversvømmelserne. Der er således tendens til at bebrejde disse myndigheder. Konsekvenserne af hændelserne er nemmere at forstå af befolkningen, og vigtigere i befolkningens opfattelse end hændelsernes sandsynlighed. Konsekvenserne er derfor givet mere vægt i risikovurderingen. Det betyder, at befolkningen dømmer 100 dødsfald med en sandsynlighed på 1/100 om året som værre end 1 dødsfald hvert år. Kendskab til en hændelse påvirker befolkningens opfattelse. Befolkningen i oversvømmelsestruede områder ved ofte hvordan man handler, mens folk i oversvømmelsesbeskyttede områder lettere kan gå i panik. Risikoopfattelsen påvirkes af, om befolkningen har muligheden for selv at ændre/reducere risikoen. Enkeltpersoner er ofte ret optimistiske om, hvad de selv kan gøre i tilfælde af oversvømmelse og det opfattes som håndterbart i stor udstrækning. Der er en tendens til at enkeltpersoner i deres faktiske adfærd tager hensyn til personlige fordele ved at løbe en vis risiko. Oversvømmelsesrisici betragtes som uønskede risici.