På grund av osäkerheter i indata, parametrar och modellstruktur kan det finnas stora osäkerheter i översvämningskarteringar. Trots detta sker oftast ingen osäkerhetsanalys vid översvämningskarteringar i praktiken vilket gör att beslutsfattare och andra användare kan uppfatta resultaten som mer korrekta än vad de egentligen är. En orsak till att osäkerhetsanalys ännu inte blivit en vedertagen del i översvämningskarteringar kan vara att modellerare på konsultbyråer och myndigheter inte har tillräcklig kunskap om ämnet. Att tillgången på data kan vara begränsad underlättar inte heller vid osäkerhetsanalyser. Dessutom saknas exempel på hur osäkerheter kan analyseras i MIKE 11, vilket är en av de vanligaste modellerna som används vid översvämningskarteringar på konsultbyråer. Syftet med examensarbetet var tvåfaldigt. Det första var att ge en generell kunskapsöverblick över aktuell forskning om osäkerheter och osäkerhetsanalys vid översvämningskarteringar för att öka kunskapen hos konsulter och beslutsfattare. Det andra syftet var att med ett exempel visa hur osäkerheter kan uppskattas i en översvämningskartering skapad i MIKE 11 då det finns begränsad tillgång på data. En litteraturstudie visade att det ofta finns stora osäkerheter i flödesberäkningar och den geometriska beskrivningen och att det finns väldigt många sätt att analysera dessa på. Några av metoderna som används är Monte Carlo simuleringar, Oskarpa mängder, Scenarioanalys, Bayesiansk kalibrering och Generalized Likelihood Uncertainty Estimation, GLUE. En fallstudie gjordes där en hydraulisk modell av Kungsbackaån skapades med MIKE 11. Den metod som var praktiskt genomförbar att använda för att uppskatta osäkerheterna i detta arbete var scenarioanalys. Totalt utfördes 36 olika modellsimuleringar där kalibreringsflöde, Mannings tal och scenarioflöde varierades. Scenarioanalys ger inte någon exakt beräkning av osäkerheterna utan endast en subjektiv uppskattning. Resultatet av scenarioanalysen visade att då havsnivån i Kungsbackafjorden var 0,92 m skiljde de simulerada vattennivåerna som mest med 1,3 m för 100-årsflödet och med 0,41 m för beräknat högsta flöde, BHF. Även osäkerheterna i utbredningen för de två flödena undersöktes och visade sig vara som störst i flacka områden trots att osäkerheten i vattennivåerna var mindre där. / Due to uncertainty in data, parameters and model structure, there may be large uncertainties in flood inundation models. Despite of this, uncertainty analysis is still rarely used by practitioners when creating flood maps. A reason why uncertainty analysis has not yet become customary in flood inundation modeling may be due to a lack of knowledge. Low availability of data can sometimes also make it more difficult to do an uncertainty analysis. Moreover, no examples exist of how uncertainties can be analyzed in MIKE 11, which is one of the most common models used in flood mapping at consultant agencies. The aim of this study was twofold. Firstly, to provide a general overview of current research on uncertainty and uncertainty analysis for flood inundation modeling. This in order to increase knowledge among consultants and decision makers. Secondly, to give an example of how uncertainties can be estimated in a flood inundation model created in MIKE 11 when there is limited access to data. The research overview showed that there is often considerable uncertainty in the discharge calculations and geometrical description in hydraulic models, and that there are many different ways to analyze the uncertainties. Some methods that are often used are Monte Carlo simulations, fuzzy sets, scenario analysis, Bayesian calibration and Generalized Likelihood Uncertainty Estimation, GLUE. A case study was performed in which a hydraulic model was built for the River Kungsbackaån in MIKE 11. A scenario analysis was carried out to show the uncertainties in the hydraulic model. Overall, 36 different model runs were made in which the calibration discharge, Manning's number and design flow were varied. Scenario analysis cannot provide a precise estimate of the uncertainty, it can only give a subjective estimate. The results of the scenario analysis showed that when the sea level in Kungsbackafjorden was 0,92 m the simulated water levels differed at most by 1,3 m for the 100-year discharge and by 0,41 m for the calculated maximum flow. Also, the flood extent of the two discharges were investigated. The greatest uncertainty in the extent was found in the flat areas even though the uncertainty in water levels was smaller there.

Expansion of cities and major infrastructure projects lead to changes in land use and river flows. The probability of flooding is expected to increase in the future as a result of these changes in combination with climate change. Hydraulic models can be used to obtain simulated water levels to investigate the risk of flooding and identify areas that might potentially be flooded due to climate change. Since a model is a simplification of the reality it is important to be aware of a model’s uncertainties. A part of this study is therefore aimed to perform a sensitivity analysis to determine which parameter has the largest impact on the model result and has to be treated more careful and accurately. In this study the 1-dimensional flow model Hydrologic Engineering Center-River Analysis System (HEC-RAS) were assed to simulate predicted water levels within the studied river. Topographic data was used to draw cross sections in Geographic Information Systems (GIS) with additional tools of HEC-GeoRAS, in order to get information about the streams geometry. The purpose of doing a sensitivity analysis was attained by investigating changes of the model results when changing different input parameters. This work is based on a reach along Mora river, in Södertälje, Sweden, as a case study. The sensitivity analysis indicate that the number of cross sections has a significant effect when simulating water levels of low flows and that the absolute error of simulated water levels increases as the average spacing between cross sections increases. The second part of the study aims to examine the effects of climate change and how it will affect water levels for the studied river. The results of the study showed that simulated water levels with flows of 100, 200 and 500 years return periods stay within the river channel and do not indicate flooded areas. The results also showed that a backwater effect due to sea level rise would affect the water levels in the stream up to a specific critical point along the studied reach. The lower reach indicated results to contain more uncertain region, where floodplain delineation changed easily as the number of cross section was changed. It is therefore important to identify the areas where uncertainties can be more critical for the results. Because of the uncertainties associated to the model used, it is important to notice that the results of this work correspond particularly to the case study in Mora River. / Studien genomförs inom Ostlänken, som är den första delsträckan av en ny höghastighetsjärnväg mellan Järna och Linköping. Bebyggelse och stora infrastrukturprojekt kommer förändra markanvändning och flöden i vattendrag. I följd av dessa förändringar, tillsammans med framtidens förändrade klimat, kommer risken för översvämningar kunna öka. För att undersöka riskerna för översvämningar och kartlägga områden som riskerar att översvämmas är en hydraulisk modell ett verktyg som kan användas. Då en modell endast är en förenkling av verkligheten och påverkas av flera olika parametrar är det viktigt att vara medveten om modellers osäkerheter. För att få modellen att efterlikna verkligheten så bra som möjligt kan det vara bra att veta vilka parametrar som har störst inverkan på modellens resultat och som bör bearbetas mer noggrant. Därmed är en del av studiens syfte att göra en känslighetsanalys för att utreda vilka modellparametrar och indata som påverkar modellresultaten, med fokus på att analysera simulerade vattennivåer. Känslighetsanalysen utförs genom en fallstudie över Moraån, där den endimensionella flödesmodellen HEC-RAS används för att beräkna vattendragets vattennivåer. Den andra delen av studiens syfte är att undersöka om hur framtidens klimatförändringar kommer kunna påverka det studerade området. En effekt av framtidens förändrade klimat är stigande havsnivåer som leder till ökad risk för översvämning vid kustnära områden. Till följd av dämningseffekter kommer de stigande havsnivåerna även ge ökade vattennivåer uppströms vattendragen, och beroende på vattendragens egenskaper och geometri kommer vattendrag längs med kusten att påverkas på olika sätt. För att undersöka riskerna för översvämningar i ett framtida klimat har modeller med olika klimatscenarios byggts upp där stigande havsnivåer kombinerats med flöden av varierande återkomsttider.