Climate change and environmental disasters are strongly dependent. Humanity is facing considerable changes in environmental adaptions and remediation of contaminated sites. Water is a valuable resource that should be protected and prevented from hazardous influences. One of the main water quality problems is the excess of nutrients causing algae blooming. Many surface-and groundwaters have lost the ability to be used as anthropogenic water sources and other purposes (recreation, water supply, irrigation, etc.). Both nutrients and other substances impact water quality and climate change, making it challenging for modern society to maintain good water quality. Moreover, extreme rainfalls become more common, temporarily increasing surface runoff and exceeding infiltration capacity during high-intensity rainfall events. Water that is not capable of infiltration in the soil will run on the watershed into depressions and be infiltrated or spread to downstream catchments. This water might contain hazardous substances, e.g., nutrients, thereby enhancing water contamination in nearby waters. The investigation is made in how nutrients (P – phosphorus and N – nitrogen) spread depending on surface runoff from cloudburst in Hörby municipality in southern Sweden, Skåne-region. The land-use of the site is investigated, where pervious-and impervious areas are defined and further classified in more specific sub-groups. Different rain returns periods used to provide clear explanation of how the nutrient spreading is taking place and how rain intensity is impacting spreading of N and P. Furthermore, the sources of nutrient load are detected and investigated with a hydraulic model. The results show that the hydrodynamic model can be used to visualize the spread and determine the accumulated concentration in the flood area. Furthermore, rainfall mapping has been carried out to identify vulnerable areas in the landscape and determine critical parameters such as distribution and maximum water depth. The method's application area has been discussed in the industry's interest in studying cloudburst more simply and cost- effectively in parallel with nutritional load problems. / Klimatförändringar och miljökatastrofer är starkt beroende händelser. Mänskligheten står inför betydande förändringar i miljöanpassningar och sanering av förorenade platser. Vatten är en värdefull resurs som bör skyddas och förhindras från farlig påverkan. Ett av de viktigaste vattenkvalitetsproblemen är överflödet av näringsämnen som orsakar alger som blommar. Många yt- och grundvattenkällor har förlorat förmågan att nyttjas som dricksvattenkällor samt källor för andra ändamål (rekreation, vattenförsörjning, bevattning etc.). Både näringsämnena och andra kemikalietyper påverkar vattenkvaliteten och klimatförändringarna, vilket gör det utmanande för det moderna samhället att upprätthålla god vattenkvalitet. Dessutom blir extrema regn i form av skyfall vanligare och ökning i avrinning från ytor som överstiger infiltrationskapaciteten under högintensiva regnhändelser. Vatten som inte kan infiltrera i marken kommer att rinna längst avrinningsområdet till låga punkter och infiltreras eller spridas till nedströms avrinningsområden. Den rinnande vatten kan innehålla farliga ämnen, t.ex. näringsämnen, vilket kan bidra till ökade föroreningar i närliggande vattendrag. Undersökningen görs i hur näringsämnen (P - fosfor och N - kväve) sprids beroende på ytavrinning från skyfall i Hörby kommun, Skåne, i södra Sverige. Områdets markanvändning undersöks, där genomträngliga och ogenomträngliga ytor definieras och klassificeras ytterligare i mer specifika undergrupper. Olika återkomsttider på regn används för att ge en förklaring på hur närsaltsspridningen sker och hur regnintensiteten påverkar spridningen av fosfor och kväve. Vidare upptäcks och undersöks källorna för näringsbelastning med en hydraulisk modell. Resultaten visar att den hydrodynamiska modellen kan användas för att visualisera spridningen och bestämma den ackumulerade näringsbelastningen i översvämningsområdet. Dessutom har skyfallskartering genomförts för att identifiera utsatta områden i landskapet och bestämma kritiska parametrar som fördelning och maximalt vattendjup. Metodens applikationsområde har diskuterats av kommersiellt intresse i att studera skyfall på ett enkelt och kostnadseffektivt sätt parallellt med närsaltsbelastningen.

Flood risk assessment in urban areas necessitates the utilization of advanced modeling strategies to accurately depict inundation patterns and potential impacts on communities and infrastructure. This study investigates the impacts of varying 2D modeling strategies on flood risk assessment in the context of the Garonne River flood risk prevention plan. The research focuses on building 2D hydraulic models for the Garonne and Ariège rivers using Telemac 2D, supplemented by models for their tributaries on HEC-RAS. Following calibration, the 1875 reference flood event is simulated, sensitivity analyses were conducted on downstream boundary conditions, Strickler coefficient for the floodplain, and discharge parameters. The results reveal significant impacts of these parameters on the final hazard maps, underscoring the importance of thoughtful consideration in model calibration and parameter selection. It also questions the strategy to base the assessment on an extreme historical flood event with little data to back up the accuracy of the results, or favoring a less extreme event that will lead more accurate results, but with maybe less security.  The study highlights the critical role of high precision topography, particularly in flat and urban areas, where traditional discharge data may be lacking, and precipitation-based methods may prove less effective. The choice of modeling software also emerges as a key factor influencing the accuracy of flood hazard assessments, with variations in parameters and computation methods yielding differing outcomes.  Overall, this research underscores the complex interplay between modeling strategies, parameter selection, and topographic characteristics in urban flood risk assessment. It emphasizes the need for a nuanced approach in choosing flood events for modeling, balancing the availability of data with the accuracy and reliability of results. / Riskbedömning av översvämningar i stadsområden kräver användning av avancerade modelleringsstrategier för att korrekt beskriva översvämningsmönster och potentiella effekter på samhällen och infrastruktur. I denna studie undersöks effekterna av olika 2D- modelleringsstrategier på bedömningen av översvämningsrisker i samband med planen för förebyggande av översvämningsrisker i Garonnefloden. Forskningen fokuserar på att bygga hydrauliska 2D-modeller för floderna Garonne och Ariège med Telemac 2D, kompletterat med modeller för deras bifloder i HEC-RAS.  Efter kalibrering simuleras 1875 års referensflöde, känslighetsanalyser utförs på nedströms gränsvillkor, Strickler-koefficienten för översvämningsslätten och flödesparametrar. Resultaten visar att dessa parametrar har en betydande inverkan på de slutliga riskkartorna, vilket understryker vikten av noggranna överväganden vid modellkalibrering och val av parametrar.  Studien belyser den kritiska roll som högupplöst topografi spelar, särskilt i platta och urbana områden, där traditionella flödesdata kan saknas och nederbördsbaserade metoder kan vara mindre effektiva. Valet av modelleringsprogramvara framstår också som en nyckelfaktor som påverkar noggrannheten i bedömningen av översvämningsrisker, med variationer i parametrar och beräkningsmetoder som ger olika resultat.  Sammantaget understryker denna forskning det komplexa samspelet mellan modelleringsstrategier, val av parametrar och topografiska egenskaper vid riskbedömning av översvämningar i städer.  Den betonar behovet av ett nyanserat tillvägagångssätt när man väljer översvämningshändelser för modellering, och balanserar tillgången på data med resultatens noggrannhet och tillförlitlighet.

Pluvial floods are formed directly from surface runoff after extreme rain events. Urban areas are prone to suffer from these floods due to large portions of hardened surfaces and limited capacity in the stormwater infrastructure. Previous research has shown that catchment response is influenced by the spatio-temporal behaviour of the rainstorm. A rainstorm moving in the same direction as the surface flow can amplify the runoff peak and temporal variability of rainfall intensity generally results in greater peak discharge compared to constant rainfall. This research attempted to relate the effect of storm movement on flood propagation in urban pluvial flooding to the effect from different distributions of rainfall intensity. An additional objective was to investigate the flood response from recent findings on the temporal variability in Swedish rain events and compare it to the flood depths produced by a CDS-rain (Chicago Design Storm), where the latter is the design practice in flood modelling today. A 2D surface model of an urban catchment was coupled with a 1D model of the drainage network and forced by six different hyetographs. Among them were five empirical hyetographs developed by Olsson et al. (2017) and one a CDS-rain. The rainstorms were simulated to move in different directions: along and against the surface flow direction, perpendicular to it and with no movement. Maximum flood depth was evaluated at ten locations and the model results show that storm movement had negligible effect on the flood depths. The impact from the movement was likely limited by the big difference in speed between the rainstorm and the surface flow. All evaluated locations showed a considerable sensitivity to changes in the hyetograph. The maximum flood depth increased at most with a factor of 1.9 depending on the hyetograph that was used as model input. The CDS-rain produced higher flood depths compared to the empirical hyetographs, although one of the empirical hyetographs produced a similar result. Based on the results from this case study, it was concluded that storm movement was not as critical as the temporal variability of rainfall when evaluating maximum flood depth. / Pluviala översvämningar skapas från ytavrinning vid intensiva nederbördstillfällen. De uppstår ofta i urbana miljöer till följd av den höga andelen hårdgjorda ytor och ledningsnätets begränsade kapacitet. Forskning har visat att ett regnmolns rörelseriktning och hastighet påverkar avrinningsförloppet. Om molnet rör sig längs med flödesriktningen i terrängen kan en ökning i vattenlödet nedströms ett avrinningsområde uppstå. Denna effekt har visat sig vara störst om hastigheten hos regnmolnet och vattenflödet är likvärdiga. Ytterliggare en faktor som påverkar avrinningsförloppet är hur regnintensiteten är fördelad över tid. Olsson et al. (2017) har tagit fram fem empiriska regntyper som speglar tidsfördelning inom ett Svenskt regntillfälle. Inom översvämningsmodellering är det vanligt att använda ett så kallat CDS-regn (Chicago Design Storm), vilken har en given tidsfördelning. Med anledning av detta är det intressant att jämföra översvämningar genererade av ett CDS-regn och av de empiriska regntyperna. Syftet med denna studie var att utreda hur regnmolns rörelse påverkar urbana pluviala översvämningar med avseende på vattendjup, samt att jämföra denna påverkan med effekten från olika tidsfördelningar av regnintensiteter. En kombinerad dagvattenmodell (1D) och markavrinningsmodell (2D) av en mindre svensk tätort användes för att simulera olika regnscenarier. De fem empiriska regntyperna och ett CDS-regn simulerades med en rörelseriktning längs med, emot och vinkelrätt i förhållande till flödesriktningen. Även scenarier med stationära regnmoln simulerades. Maximala översvämningsdjup utvärderades i tio punkter spridda över hela modellområdet. Resultatet från simuleringarna visade att regnmolnets rörelse hade försumbar påverkan på översvämningsdjupen. De olika tidsfördelningarna av regnintensitet hade däremot betydande påverkan på de maximala översvämningsdjupen. Som mest var det det maximala översvämningsdjupet 1.9 gånger större beroende vilken regntyp som användes som indata. CDS-regnet genererade i regel de största översvämningsdjupen, även om utfallet från en av de fem empiriska regntyperna var förhållandevis likvärdigt. Regnintensitetens tidsfördelning var därmed en kritisk parameter vid den hydrauliska modelleringen av urbana pluviala översävmningar, till skillnad från molnrörelse som hade försumbar påverkan.