Befolkningen i Stockholmsregionen har ökat kraftigt under de senaste decennierna och förväntas fortsätta öka i framtiden. Ökad urbanisering medför normalt att andelen hårdgjorda ytor ökar. På hårdgjorda ytor som tak, vägar och parkeringsplatser kan vattnet inte infiltrera marken utan rinner av längs ytan som dagvatten. En ökad andel hårdgjorda ytor antas därför resultera i högre och snabbare avrinning, särskilt vid kraftiga regn, vilket ökar risken för översvämningar. I Stockholms län förväntas den pågående klimatförändringen leda till ökad nederbörd, speciellt på vintern, och dessutom förväntas det bli vanligare med extremt kraftiga skyfall. I den här studien undersöker jag kopplingen mellan urbaniseringsgraden, mätt både som befolkningstäthet och som andelen hårdgjorda ytor, och storleken på de årliga maximiflödena i Hagbyån nära Vallentuna från andra hälften av 1900-talet och fram till nutid. Hårdgjorda ytor definieras i denna studie som byggnader, vägar, järnvägar och stigar och beräknas utifrån fastighetskartan som representerar nutid och den ekonomiska kartan som representerar studieperiodens början. Återkomsttiderna för årsmaximivattenflödena beräknas utifrån dagliga värden på vattenföringen vid Skällnora mätstation med frekvensanalys enligt de tre metoderna Weibullmetoden, Gringortenmetoden och Gumbelmetoden. Urbaniseringsgraden i studieområdet har som förväntat ökat vilket märks både på att befolkningen i kommunerna och i den största tätorten i studieområdet har ökat och på att andelen hårdgjorda ytor nästan har fördubblats från studieperiodens början till nutid. Trots detta har storleken på årsmaximiflödena minskat. När storleken på 100-årsflödena vid Skällnora mätstation beräknas baserat på årsmaximiflödena från första hälften av studieperioden blir 100-årsflödet 3,9 m3/s men när årsmaximiflödena från andra hälften av studieperioden används blir 100-årsflödet 2,4 m3/s. De största flödena har blivit ovanligare. Detta är tvärtemot det förväntade resultatet som var att årsmaximiflödena skulle öka med ökad andel hårdgjorda ytor. Detta resultat beror inte på minskad nederbörd. Den här studien inkluderade inte någon analys av hur evapotranspirationen i området har förändrats över tid. Ett varmare klimat med mindre snö och en förskjutning av nederbörden till vintern skulle kunna vara en bidragande orsak till att årsmaximiflödena har minskat. / The population in the Stockholm region has increased in the last few decades and this population increase is expected to continue in the future. Increased urbanization normally means that the fraction of impervious surfaces increases. On impervious surfaces such as roofs, roads and parking lots water cannot infiltrate the ground but run off as surface runoff. An increased fraction of impervious surfaces is therefore assumed to result in higher and faster runoff, especially at heavy rainfall, which increases the risk of flooding. In Stockholm county the ongoing climate change is expected to result in increased precipitation, especially in winter, and extreme precipitation events are also expected to become more common. In this study I investigate the connection between the degree of urbanization, measured both as population density and as the fraction of impervious surfaces, and the size of the yearly peak flows in Hagbyån near Vallentuna from the second half of the 20th century until today. Impervious surfaces are defined in this study as buildings, roads, rail roads and paths and calculated based on the property map (fastighetskartan) which represents the present day and the economical map (ekonomiska kartan) which represents the beginning of the study period. The recurrence interval of the annual peak flows was calculated from the daily flow values at Skällnora hydrological station using frequency analysis according to the three methods the Weibull method, the Gringorten method and the Gumbel method. The study area has, as expected, become more urbanized during the study period. Both the population in the municipalities and the population in the largest town in the study area have increased and the fraction of impervious surfaces has nearly doubled from the beginning of the study period until today. Despite this the size of the annual peak flows has diminished. When the size of the 100-year flow at the Skällnora station is calculated based on the yearly peak flows of first half of the study period the 100-year flow is 3,9 m3/s but when the yearly peak flows from the second half of the study period are used the 100-year flow is 2,4 m3/s. The largest annual peak flows have become more rare. This contradicts the expected result which was that the annual peak flows would increase when the fraction of impervious surfaces increased. This result is not due to reduced precipitation. This study did not include an analysis of changes in evapotranspiration over time in the area. A warmer climate with less snow and a shift of the precipitation pattern to more precipitation in winter might be part of the explanation.

Sustainable intensification of agricultural will be crucial in the future to feed a growing population and address ongoing climate changes. Ethiopia is still dominated by traditional agricultural practices and the population is expected to increase from todays 110 million to 174 million in 2050, making sustainable implementations of intensified agricultural methods crucial. In this study, two watersheds with differences in agricultural intensification and geophysical attributes in Amhara region, north western Ethiopia, are evaluated based on nitrogen content in wells. An attempt to explain the differences in contamination levels of nitrate between the two watersheds are done by examining the usage of fertilisers, amount of livestock and irrigation habits as well as topography. The result showed that the less intensified watershed exceeded the WHO guidelines for nitrate more frequently than the more intensified watershed. Temporal patterns in contamination levels in specific wells could be seen in both watersheds, where the WHO guidelines being most frequently exceeded in July and September versus July and November for the watersheds respectively. No significant correlations between nitrate concentration and explaining parameters were detected in any of the watersheds. The methods used in this paper could not explain the variations in contamination levels. The results imply that the nitrate responses are very site-specific. Evaluations including more precise details on crop management and subsurface flow patterns as well as on other factors influencing contamination levels in wells, such as distance to household and cattle, are needed in further investigations as agriculture continues to intensify / En hållbar utveckling av jordbruket kommer att vara avgörande för att föda en växande befolkning och möta pågående klimatförändringar. I Etiopien domineras jordbruket av traditionella metoder och befolkningen i landet förväntas öka från dagens 110 miljoner till 174 miljoner år 2050, vilket medför att hållbara lösningar gällande bevattning och gödslingsanvändning blir viktiga. Två avrinningsområden med olika karaktär gällnade intensifiering av jordbruk och topografi i Amhara-regionen i nordvästra Etiopien utvärderas utifrån kvävekoncentrationer i brunnar. Ett försök att förklara kvävekoncentrationer görs genom att utvärdera användningen av gödslingsmedel, mängd boskap och bevattningsvanor. Resultatet visade att det mindre intensifierade avrinningsområdet överskred WHO:s riktlinjer vid fler tillfällen än den mer intensifierade. Temporala skillnader i föroreningsnivåer kunde ses i specifika brunnar i båda avrinningsområdena, där WHO:s riktlinjer överskreds mest frekvent i juli och september respektive juli och november. Inga signifikanta korrelationer mellan nitratkoncentration och förklarande faktorer påvisades i någon av avrinningsområdena. Metoden som användes i studien kunde inte förklara de variationer som förekom i brunnarnas kontamineringsnivåer. Resultaten indikerar dock att orsakerna är platsspecifika och studier baserade på mer detaljerade data om odlingsätt och markvattenflöden samt andra påverkande faktorer, såsom avstånd till hushåll och boskap behöver göras då intensifieringen av jordbruket fortskrider.

Metoden för att avgränsa modellområdet i delavrinningsområden med homogena hydrologiska parametrar inför hydrauliska ledningsnätssimuleringar kan vara tidsödande. Olika metoder och tillvägagångssätt finns att tillgå, men kunskapen om hur valet av avgränsningsmetod påverkar simuleringsresultaten är begränsad.   I examensarbetet undersöktes hur fyra enkla avgränsningsmetoder, i jämförelse med två detaljerade metoder, påverkade en hydraulisk simulering av en regnhändelse på sex olika modelluppsättningar av spill- och dagvattennät. De detaljerade metoderna byggde på information om markhöjder i kombination med byggnaders placering, medan de enklare metoderna byggde på information om markhöjder respektive Thiessenpolygoner. Avgränsningsmetoderna testades för en dagvattenmodell, en kombinerad spill- och dagvattenmodell, och fyra spillvattenmodeller. Alla modellparametrar förutom de associerade med delavrinningsområdena (bidragande yta, koncentrationstid) hölls konstanta medan en regnhändelse med återkomsttid tio år och en maximal regnintensitet av 22,8 µm/s (82.1 mm/h) simulerades för varje avgränsningsmetod och modelluppsättning.    De olika metoderna gav upphov till skillnader i simulerat maximalt vattendjup i modelluppsättningarnas brunnar. De enklare metoderna tenderade att underskatta de simulerade vattendjupen och avvikelsen mot de detaljerade metoderna översteg 0,1 m, vilket utgjort en gräns för när avvikelsen får praktisk betydelse. Fler avvikelser erhölls uppströms i ledningsnätet och för modelluppsättningar med större avrinningsbildning. Inga entydigt upprepande förhållanden mellan metodernas påverkan på simuleringsresultaten mellan modelluppsättningarna fanns, varvid modellområdesegenskaper tros påverka effekten av vald avgränsningsmetod. Resultaten indikerade att det kan vara mer motiverat att använda enklare avgränsningsmetoder för spillvattenmodeller i förortsmiljö än för dagvattenmodeller i stadsmiljö, samt att metoder baserat på Thiessenpolygoner ger bättre överensstämmelse mot detaljerade metoder än de topografibaserade. / The method of delineating a model into sub-catchments with homogenous hydrological parameters, before performing hydraulic simulations, can be tedious work. Different approaches and methods for this purpose exist, but the understanding for how the choice of delineation method affects the modeling process and in the end the simulation results is limited.    This thesis explored how four simplified delineation methods, in comparison with two detailed methods, affected hydraulic simulation of a rain event on six different model set ups. The detailed methods were based on terrain analysis and property boundaries. The simplified methods were composed of twomethods based on terrain analysis of elevation models, and two methods based on Thiessen polygons. The delineation methods were applied on one stormwater model, one combined storm- and wastewater model, and on four wastewater models. All model parameters except for those associated with the sub-catchments (time of concentration, imperviousness) were kept constant as a scenario of a rain event with a return time period of 10 years and maximum intensity of 22.8 µm/s (82.1 mm/h) were simulated for every delineation method and model set up.   The different methods resulted in differences in simulated maximal water depth in the modelled manholes. The simplified methods tended to underestimate the water depth. Additionally, the deviation from the detailed methods exceeded 0.1m, which is a threshold value for when the deviations will be of practical importance. Greater deviations occurred upstream in the sewer system and for models with greater runoff volume. No unambiguous patterns were found between the methods and the model setups. Hence, the delineation methods cannot by themselves explain the observed deviation in the simulated water depths. The results indicate that it is more suitable to apply a simple method on a sewage model in a suburban area, than for a stormwater model in an urban area. In addition, the simplified methods based on Thiessen polygons showed more agreement with the detailed methods than the simple methods based on terrain analysis.

Chlorine is an element commonly found in the environment of our planet, in the atmosphere, the earth crust and the oceans. Chlorine occurs in two forms, inorganic chloride (Clin) and organically bound chlorine (Clorg), also called organochlorine. For a long time, the organic halogens (among them the organic chlorine) had been considered as produced only by human activities. However, the research of the recent decades suggests a considerably amount of naturally produced organic chlorine in soil and water. Through the research, a hypothesis have emerged, suggesting that there occur a formation of organic chlorine in the top soil layer where chloride is consuming, while the organic chlorine is degrading on deeper soil levels, causing a release of chloride. The study in this thesis attempts to explore the transportation of organic chlorine through soil. 49 soil water samples were collected at three transects, S04, S12 and S22, nearby a stream in northern Sweden and analysed for Clorg, using an AOX-analyser. The results suggest a decrease in concentrations of Clorg by soil depth for transects S04 and S12. The study also indicates that concentrations of Clorg are decreasing with increasing distance from the stream, where the highest mean concentration was found in the organic matter-rich riparian transect S04. Further conclusions are that the spring flood and changes in groundwater level may influence the concentrations of Clorg. / Ämnet klor är vanligt förekommande på vår planet och finns både i atmosfären, jordskorpan och världens oceaner. Klor uppträder i två olika former: oorganisk klorid (Clin) och organiskt bundet klor (Clorg). De organiska halogenerna (bland vilka organiskt klor ingår) har under lång tid ansetts härstamma från enbart antropogena källor. De senaste decenniernas forskning har dock tytt på en naturlig produktion av organiskt klor i mark och vatten. Genom denna forskning har en hypotes tagit form som föreslår en bildning av organiskt klor i de övre marklagren, där klorid binds, medan det i djupare marklager sker en nedbrytning av det organiska kloret vilket medför ett frigörande av klorid. Denna studie syftar till att studera transporten av organiskt klor genom mark. 49 stycken markvattenprover insamlades vid tre provpunkter (S04, S12 och S22) på ett avrinningsområde i norra Sverige och analyserades med hjälp av ett AOX-instrument. Resultaten tyder på en minskning av Clorg med ökande markdjup för provpunkterna S04 och S12. Studien visar även en minskning i koncentration av organiskt klor med ökande avstånd till vattendraget, där den högsta medelkoncentrationen återfanns i provpunkten S04 som ligger nära bäcken och är rik på organiskt material. Vidare slutsater är att vattenflödena under vårflod samt variasionen i grundvattennivå har en påverkan på koncentrationerna av Clorg.

Considerable research efforts are made in order to understand the global carbon cycle and how it will affect future climate change and vice versa. To be able to calculate the export of carbon from a certain area, discharge is one of the most important variables together with stream concentrations. Measuring discharge in every catchment would be impossible, as it is both time consuming and expensive. To come around these obstacles, the majority of studies on element export use known discharge data from gauging stations at a single catchment outlet and assumes the same discharge per unit area from nearby catchments, known as the assumption of uniform specific discharge. A few studies in recent years, have come to the conclusion that this questionable assumption can lead to large errors in estimated discharge volumes and it should therefore be reconsidered.This study aims to analyse how the export of elements changes if actual measured variable discharge is applied in comparison to uniform specific discharge. The results of this study shows that the assumption of uniform discharge leads to an overestimation of the export of dissolved organic carbon (DOC), sulphur, calcium and magnesium from forest-dominated catchments by up to 30%. At the same time this assumption leads to an underestimation of export from wetland-dominated catchments by up to 26% over a five year period. / Mycket av forskningen de senaste åren har handlat om framtida klimatförändringar och det globala kolkretsloppet och hur de båda påverkar varandra. För att göra tillförlitliga beräkningar av hur mycket kol ett område, i det här fallet ett barrskogsområde i norra Sverige, tillför vattendragen i närheten under en viss tid skulle det behöva göras vattenståndsmätningar och vattenanalyser vid varje vattendrag, men det skulle vara omöjligt eftersom det är för kostsamt och tidskrävande. För att ändå kunna göra uppskattningar av hur mycket kol, spårämnen och metaller som kommer från ett område, använder de flesta studier information om vattenstånd och ämneskoncentrationen i vattnet från mätningsstationer vid avrinningsområdets utlopp. Samma uppgifter används för att göra beräkningar för det stora området, som för mindre delområden i det. Under de senaste åren har ett antal studier kommit fram till att användandet av data som inte har tagits i direkt anslutning till ett avrinningsområde kan leda till stora fel och kanske borde undvikas.Den här uppsatsen har som syfte att analysera vilka skillnader som uppstår när avrinningsdata från olika delområden används istället för samma data för alla områden. Resultatet av denna studie visar att om man använder samma data för alla områden leder det till att exporten av kol, svavel, kalcium och magnesium från huvudsakligen skogsklädda områden överskattas med upp till 30% och underskattas från områden med mycket våtmarker med upp till 26%.

De senaste decenniernas forskning har påvisat att en omfattande bildning och nedbrytning av klororganiska föreningar sker i mark. Bildning av sådana föreningar sker genom att klorid binds in i organiskt material. Denna naturliga bildning har rönt uppmärksamhet dels för att många klorerade ämnen är giftiga och dels för man tidigare trott att alla klororganiska ämnen uteslutande kommer från mänsklig verksamhet. Huvudmålet för föreliggande avhandling var att (i) uppskatta transporten av klorerade föreningar i nederbörd och avrinningsvatten, (ii) diskutera de klorerade föreningarnas ursprung med utgångspunkt från hur deras förekomst varierar i avrinningsvatten, (iii) undersöka hur transporten av klorid (salt) påverkas av olika faktorer och (iv) studera hur frisättningen av flyktiga klorerade föreningar från mark påverkas av kväve. Avhandlingen bygger på en klorbudget som konstruerats utifrån fältstudier som genomförts i ett litet skogsbeklätt avrinningsområde i sydöstra Sverige. Dessutom har laboratoriestudier genomförts med jord som inhämtats från samma område. Resultaten visar att lagret av klor i marken är betydligt större än flödena och att det främst består av organiska ämnen medan flödet domineras av klorid (salt). Detta tyder på att en stor del av kloriden deltar i en biogeokemisk cykel vilket strider mot gängse uppfattning att klorid rör sig opåverkat genom mark. Hypotesen är att de översta marklagren fungerar som en sänka för klorid genom att omvandlas till organiskt bundet klor. De djupare jordlagren fungerar däremot som en kloridkälla genom att det klorerade organiska materialet transporterats med regnvatten från de ytligare till de djupare liggande lagren för att så småningom brytas ner, varvid klorid frisätts. Ovan beskrivna hypotes stöds av laboratoriestudierna där man kunnat notera att det sker såväl en fastläggning som en frisättning av klorid i mark. Resultaten från avhandlingen tillsammans med resultat från tidigare studier tyder på att en stor del av den klorid som finns i avrinningsvatten kommer från förmultnande organiskt material och att klorid med andra ord inte följer regnvattnets väg genom marken, vilket man tidigare trott. Studierna tyder alltså på att klorid till viss del ”gör en omväg” med en tidsfördröjning på troligen åtskilliga upp till hundratals år. Vidare tyder studierna på att flyktiga klorerade föreningar som kloroform och tetraklormetan bildas i mark och att tillsats av kväve orsakar en minskning av kloroform och en ökning av tetraklormetan. Avhandlingen visar tydligt att det är nödvändigt att rikta uppmärksamhet mot klors biogeokemi i mark och då inte minst mot de processer som påverkar transporten av klor från de övre marklagren till grundvatten och ytvatten om vi ska öka förståelsen av hur klorerade ämnen som tillförts naturen genom mänskliga aktiviteter beter sig. / It is generally known that chlorine compounds are ubiquitous in the environment. In recent years, researchers have concluded that chlorine is part of a biogeochemical cycle in soil involving an interaction between chloride (Clin) and organic-matter-bound chlorine (Clorg). Even though there is indisputable evidence that Clorg is formed naturally, there are actually few simultaneous field measurements of Clorg and Clin. Previously stipulated conclusions with respect to underlying processes and transport estimates have thus been deduced from rather few concentration measurements. It is well known that the chemical composition in soil and runoff water varies widely over time and in space. The main objective of the thesis is to investigate the on-site variation of Clin, Clorg and VOCls in runoff water in order to (i) construct a chlorine budget on a catchment scale to visualize the relative contribution of Clin, Clorg, and VOCls; (ii) more reliably estimate how and why the concentrations of Clin, Clorg, and VOCls in runoff water vary; and (iii) analyze the influence of various environmental variables on the transport. The present thesis highlights the on-site variation and fluxes of Clin, Clorg, and VOCls in a small forested catchment in southeast Sweden. Field flux data collected during a twoyear period and a constructed overall chlorine budget were evaluated. The results show that the storage is dominated by Clorg whereas the transport is dominated by Clin and that the storage is far much larger than the transport. Still, input and output is nearly in balance for all investigated chlorine species. It is interesting to note that these observations resemble observations made for carbon, nitrogen and sulphur; i.e. a large storage, small transport, complex biogeochemical cycling processes at hand but still close to steady state conditions with respect to output-input balances. It appears as if topsoil acts as a sink for Clin, while deeper soil acts as a source of Clin. In addition, the results of the thesis suggest that on-site variation depend on seasonal variations. These variations are to some extent caused by water discharge, but also by water residence time, internal chlorination/dechlorination of organic matter, and different soil water origins. Furthermore, both a net retention and a net release of Clin were observed in laboratory studies. The study indicates that simultaneous retention and release of Clin takes place in soil, which probably has an impact on the Clin import and export fluxes. Finally, the results show for the first time that tetrachloromethane can be emitted from laboratory incubated soil, and that soil nitrogen concentrations has quite different effects on the emission rates of chloroform and tetrachloromethane. The results of the thesis, considered together with results of previous research, suggest that the turnover of chlorine in soils is extensive and potentially important for chlorine cycling in general, which must be taken into account if one wishes to increase the understanding of the cycling of anthropogenic chlorine compounds in the environment. / <p>On the day of the public defence the status of article IV was: Accepted.</p>

HYPE-modellen utvecklades som ett hjälpmedel för att uppfylla målet om att alla svenska vattendrag ska ha uppnått åtminstone god ekologisk status år 2015, enligt EU:s ramdirektiv för vatten. I HYPE-modellen delas avrinningsområdet in i markklasser, som definieras utifrån kombinationen av jordart och markanvändning/marktäckeklass. I modellen finns det många parametrar. Vissa av dem är generella för ett större område eller kan hämtas ifrån tidigare forskning, medan andra måste kalibreras för varje avrinningsområde. De parametrar som kalibreras beror i de flesta fall antingen av jordart eller av markanvändning eller marktäckeklass. Syftet i den här undersökningen var att kalibrera HYPE-modellen för ett mindre avrinningsområde samt undersöka avrinningsvägar och utvärdera den utförda kalibreringen. Det undersökta avrinningsområdet kallas Krycklan och ligger i Vindeln kommun i Västerbottens län. Det är ett avrinningsområde som huvudsakligen består av skog, men även innehåller inslag av jordbruksmark och myrmark. Kalibreringen gjordes i två steg, först för ett mindre delavrinningsområde och sedan för hela avrinningsområdet. Två avrinningskalibreringar gjordes för det mindre delavrinningsområdet. Kalibrering A utfördes med ansatsen att få en så hög anpassning som möjligt, med utgångspunkt i det statistiska måttet NSE, vilket är kvadratsumman av residualerna dividerat i den totala kvadratsumman. Kalibrering B gjordes i samråd med SMHI om rimlig storlek på parametervärdena, men gav ett sämre värde på NSE. För hela avrinningsområdet utfördes endast en kalibrering. Ett försök till modellering av kväve- och fosforhalter i avrinnande vatten gjordes även. Resultatet visade att det gick att få en kalibrering av modellen att följa uppmätt flöde väl, även på mikroskala. Skillnaden mellan kalibrering A och kalibrering B var att den första bättre fångade uppmätta flödestoppar, men gav ett för högt basflöde. För både blöta och torra år gick det att få en hög anpassning, men kalibreringen fungerade generellt sätt bättre för blöta år. Det var betydligt svårare för modellen att fånga variationen i kväve- och fosforkoncentrationer, men samband mellan modell och mätvärdena kunde ändå ses. / The HYPE-model was developed as an aid of achieving the goal of all Swedish watercourses should have reached at least well ecological status by the year of 2015, according to the EU Water Framework Directive. In the HYPE model, the catchment is divided into soil classes which are a combination of soil and land use. In the model, there are many parameters. Some of them are general for a larger area or can be obtained from previous research, while others must be calibrated for each catchment. The parameters to be calibrated depend in the most cases either on soil or land uses. The aim of this study was to calibrate and evaluate the HYPE model for a small catchment. The investigated catchment is called Krycklan and is located in the municipality of Vindeln in the province Västerbotten. The catchment consists mostly of forest, but there are also some agriculture and mire. The calibration was made in two steps, first on a small sub-basin and then to the entire basin. Two runoff calibrations were made for the smaller sub-basin. Calibration A was performed with the approach to obtain as high fit as possible, on the basis of the statistical measure NSE, which is the quadrate of the residuals divided in the quadrate of the total quadrate sum. Calibration B was made after consultation with SMHI (The Swedish Meteorological and Hydrological Institute) of the adequate size of the parameter values. For the entire basin only one calibration was performed. An attempt at modelling of nitrogen and phosphorus concentration in runoff was also made. The results showed that it was possible to get the model to follow the measured flow well, even at the micro scale. The difference between calibration A and calibration B was that the first one was better to catch the measured flow peaks, but resulted in too high base flow. For both wet and dry years it was possible to obtain a high fit, but the model generally got better for the wet years. There was much more difficult for the model to capture variation in nitrogen and phosphorus, but the connection between the model and the measurements could still be seen.

Växande städer leder till att naturmark omvandlas till stadsmiljöer. Det skapar mer hårdgjorda ytor och därmed ökade volymer dagvatten som behöver hanteras. Modellering av dagvattennätet används ofta för att bedöma kapaciteten och risk för översvämningar. Avrinningsområdets storlek är en avgörande parameter för att bedöma hur mycket vatten som kommer till en viss ledning. Traditionellt har automatisk bestämning av avrinningsområden gjorts enbart utifrån topografin. I områden med dagvattennät styr däremot ledningarnas sträckning i första hand hur vattnet rinner, och de följer inte nödvändigtvis terrängen. ArcHydro Tools, som är ett tilläggsprogram till ArcMap, har utvecklats för att beräkna topografiska avrinningsområden. Genom att programmera en tilläggsfunktion i Python har processen i ArcHydro Tools anpassats för att kunna ta hänsyn till dagvattennätet. Dagvattennätet approximerades som vattendrag. Tryckledningar och tunnlar tillåter inte något inflöde av vatten. Därför beskrevs dessa som ändpunkter i ledningsnätet, varifrån vattnet inte rann vidare. Funktionen som skapades i det här examensarbetet tillät att vattnet stannade i dessa punkter, till skillnad från i den ursprungliga metoden. Den utgick istället från att vattnet rann till kanten av det undersökta området, vilket i de här fallen skulle ha resulterat i felaktigt avgränsade avrinningsområden. Tilläggsfunktionen anpassades för att användas som övriga funktioner i ArcMap och testades på data över Lidingö stad. Resultatet visade att det var möjligt att utnyttja topografiskt baserade metoder för bestämning av avrinningsområden så att avgränsningen istället skedde med utgångspunkt i dagvattennätet. Det är ett steg mot att effektivisera processen för bestämning av avrinningsområden för användning vid hydrologisk modellering av dagvattennätet. Behovet av manuell bearbetning minskas. Ett försök att i ArcMap implementera en funktion för efterbehandling av avrinningsområden gjordes också. Funktionen letar upp avrinningsområden som bedöms som för små och lägger ihop dem med ett närliggande område. Avrinningsområden som beräknats med den modifierade metoden har senare använts vid modellering av dagvattennätet i Molkom, Värmland. / Growing populations result in expanding cities. An increase in the amount of impervious surfaces in the area will follow and thereby generate more storm water. The capacity of the drainage system can be evaluated using hydraulic modelling. The model highly depends on the catchment areas, which will determine the water volume each pipe section receive. Watershed delineation is usually done based on the topography. However, if a storm water drainage system is present, it may route the water in a different direction than the slope indicates. ArcHydro Tools is an extension to ArcMap and is commonly used to delineate catchment areas. The method heavily relies on topography during this process. A function has been developed during the course of this project to allow for the drainage system to be the primary source of information for watershed delineation. This function made sure that outlets in the model were to be evaluated as such, even if they happen to be located in the middle of the area of interest. The water is therefore not necessarily routed to the edge of the elevation model, but can be allowed to stay at the appropriate position. In order to do this, the drainage system was represented as a stream network. The new method was applied to test data supplied by Lidingö city, Stockholm, Sweden, and included elevation data and information about the drainage system. The result implies that it is indeed possible to use the drainage system as a base for delineation of catchment areas. A more efficient method of calculating catchment areas will reduce the required amount of manual processing, thereby saving time and resources. Another function, for finishing up the resulting catchment areas, is proposed but not fully implemented. The whole process was used to delineate catchment areas for Molkom, County of Värmland, Sweden. The resulting watersheds were later successfully used for modelling the storm water drains in the area.

Rivers belong to the world’s most complex ecosystems but increasing demands for water are degrading rivers worldwide. The increase in human populations and activities has resulted in an intense and difficult conflict between the development of rivers as a natural resource and their function as living ecosystems. It is now widely recognized that a naturally variable flow regime is required to sustain freshwater ecosystems. Many countries that experience river degradation have started to implement environmental flows, i.e. the unallocated flow purposely preserved in a river. The objectives of this thesis are twofold. The first aim is to briefly describe the concept and science of environmental flows and the different methodologies for calculating environmental flows. This was done based on a literature review of the subject. The second aim is to present a case study calculating the environmental flow requirements. The case study was conducted through a field study in the Buzi River basin in Mozambique and the subsequent modeling of the environmental flow requirements. The literature study showed that not only the quantity of water is important; the timing and frequency of floods, droughts, low flows and high flows are very important as well. The literature study also showed that the advances in environmental flow science have been remarkable while the water policy and management has not been equally successful in implementing environmental flow standards. The calculation of environmental flow requirements was done with the Desktop Reserve Model developed in South Africa. The results indicated that to maintain the ecological status in the Buzi River at a largely natural condition (ecological category A) an average allocation of 57 % of mean annual runoff (MAR) is required. The present ecological status was determined in Revue River, which is one of the three major tributaries to Buzi River. To maintain the Revue River at its present ecological state requires an environmental flow between 23-37 % of MAR. The major environmental threats in Revue River are erosion and flow modification. The erosion is a consequence from artisanal gold mining, inadequate farming practices and deforestation. The flow alterations are caused by the large Chicamba Dam constructed for the generation of hydropower. One of the questions this thesis aimed to answer was if it was possible to set the present ecological state with a limited amount of data. This study showed that it could be possible but that the confidence level will be low. The relationships between ecological metrics and flow alterations must be investigated in detail for this region before environmental flow requirements can be successfully calculated and implemented. / Floder hör till jordens mest komplexa och känsliga ekosystem, men ett ökat tryck på våra vattenresurser har försämrat situationen för många av världens floder. Befolkningsökningen och den globala utvecklingen har resulterat i en intensiv och komplicerad konflikt mellan utnyttjandet av floder som en naturresurs och bevarandet av deras funktion som unika ekosystem. Det är nu allmänt accepterat att den naturliga flödesvariabiliteten behövs för att bevara våra sötvattenekosystem. Flera länder där försämringen av floder är ett faktum har börjat införa miljöanpassade flöden, det vill säga vatten som medvetet tilldelas flodens ekosystem. Det finns två syften med det här examensarbetet. Det första är att genom en litteraturstudie beskriva miljöanpassade flöden och de modeller som används för att beräkna detta flöde. Det andra målet är att göra en fallstudie och beräkna det miljöanpassade flödet och bestämma den ekologiska statusen för Buzi floden i Moçambique. Litteraturstudien visade att det inte bara är kvantiteten av vatten som är viktigt; tidpunkt och återkomsten av översvämning, torka, lågflöden och högflöden är mycket viktiga om man vill efterlikna det naturliga flödet. Litteraturstudien visade även att framstegen i kunskapen om miljöanpassade flöden har varit stora medan vattenlagstiftningens anpassning och införandet av miljöanpassade flöden har varit svag i flera avseenden. Modellerandet gjordes med den sydafrikanska Desktop Reserve Model. Resultaten från modellen visade att för att bibehålla den ekologiska statusen för Buzi floden i ett nära naturligt stadium (ekologisk klass A) krävs en tilldelning på 57% av medelårsavrinningen. Den nuvarande ekologiska statusen bestämdes i Revue floden, som är en av tre huvudfloder i Buzi avrinningsområdet. För att behålla Revue floden i sitt nuvarande tillstånd skulle kräva ett miljöanpassat flöde på mellan 23-37% av medelårsavrinningen. De största ekologiska hoten i Revue floden visade studien var erosion och flödesförändringar. Erosionen är en konsekvens av guldutgrävning, jordbruk med fel teknik, och skogs­­avverkning. Flödesförändringarna härrör från den stora vattenkraftsstationen Chicamba Dam. En av frågorna den här studien syftade till att besvara var om det är möjligt att bestämma den nuvarande ekologiska statusen med en begränsad tillgång till data. Studien visade att det är möjligt men att osäkerhetsnivån i resultatet kommer att vara stort. Studien visade även att modellen Desktop Reserve Model kan användas för snabba beräkningar av det miljöanpassade flödet, men att mer utförliga studier som till exempel Building Block Methodology måste genomföras innan resultatet med säkerhet kan verifieras. Relationen mellan ekologiska förändringar och flödesvariationer måste utredas i detalj för studieområdet innan de miljö­anpassade flödesbehoven kan bli implementerade med framgång.

<p>I denna uppsats undersöks det hur det fungerar med enskilda avlopp utanför kommunens VA-nät. Hur enskilda avlopp är uppbyggda och hur de fungerar. Varför man bör ha avloppsrening, och vilka lagar och regler som styr enskilda avlopp. Jag utreder vidare varför man ska jobba för en ökad rening av avlopp och varför man ska jobba mot att uppnå ett uthålligt samhälle.</p><p>Uppsatsen har en teoridel som handlar om hur och varför vi ska sträva efter en uthållig samhällsutveckling. En strävan som kommuner som Söderköping har när dom försöker få människor att byta till hållbara VA-system.</p><p>Med dom här funderingarna som bakgrund och ett antal frågeställningar har jag skrivit en fyllig bakgrund som går igenom Östersjöns problematik och även relevant information om enskilda avlopp. Jag går igenom varför vi behöver en bra rening och hur man kan jobba för att uppnå en bättre rening. Bakgrunden ger en grund för att jag ska kunna genomföra min undersökning på ett bra sätt.</p><p>I resultat delen undersöker jag hur Söderköpings kommun och Allren arbetar med enskilda avlopp. Jag valde Söderköpings kommun för att det är en kustnära kommun som av den anledningen alltid brottas med att inte få ut läckage av näring i Östersjön. Och det märks att dom har tagit detta ämne på allvar då dom jobbar för att skapa recirkulation av näringen genom exempelvis urinsorterande system.</p><p>I slutet av uppsatsen har jag diskussions delar där jag flätar samman uppsatsen och för en diskussion om vad jag har kommit fram till och vad jag har för åsikter om arbetet med enskilda avlopp.</p><p>Uppsatsen avslutas med att jag har med en didaktik del. En didaktisk del som gör det möjligt att lära ut de kunskaper man besitter efter en uppsats.</p>