<p>During the nineties, ecological handling of urban storm water became very popular in Sweden. Together with Chalmers University of Technology and two Swedish communities, DHI Water and Environment has been doing research of storm water ponds and constructed wetlands. This thesis work is a part of that research project. The work has been applied at the Bäckaslöv storm water treatment plant in Växjö, Sweden. The plant consists of one storm water pond and a downstream constructed wetland. Simulations in two different modelling programs, MIKE SHE WET and MIKE 21 have been performed. MIKE SHE WET has never been used in practical work. The purpose of the program is to describe chemical and biological processes in wetlands and how the plants affect the retention of nutrients in the water. Since the program never has been used before, the main work has been to test the model to investigate whether it fulfil its purpose or not. MIKE 21 has been used to describe how the geometry influences the retention of suspended material, nitrogen and phosphorus. MIKE 21 has also been used to study how the wetland works without the storm water pond. To be able to describe the natural processes going on in wetlands the program MIKE SHE WET has to be further developed. The work has yet resulted in a package of measures that can improve the model. Science is in need for a model like MIKE SHE WET. If the program will be edited it can contribute a lot to the research of wetlands and storm water treatment. The simulations in MIKE 21 show that today’s shape of the wetland is not most favourable. If the water was spread over a bigger area the retention of nitrogen, phosphorus and suspended material would increase.</p> / <p>Anläggandet av konstgjorda våtmarker och sedimenteringsdammar har varit intensivt under nittiotalet och ekologisk dagvattenhantering har blivit mycket populärt i Sveriges kommuner. DHI Water and Environment bedriver i samarbete med Chalmers tekniska Högskola samt Växjö och Örebro kommuner ett forskningsprojekt kring anlagda dammar och våtmarker. Meningen är att resultaten ska kunna användas vid såväl uppföljningsarbete av befintliga dammar samt vid anläggandet av nya dagvattenanläggningar. Detta examensarbete ingår som en del av ovan nämnda forskningsprojekt. Arbetet har tillämpats på Bäckaslövs dagvattenanläggning i Växjö. Anläggningen består av en sedimenteringsdamm med efterföljande våtmark. Modellstudier har utförts i två olika modellprogram, MIKE SHE WET och MIKE 21. MIKE SHE WET har inte tidigare använts i praktiken och har därför testats för att undersöka om programmet uppfyller sitt syfte. Programmet har utformats för att kunna simulera växternas påverkan på kväve- och fosforretentionen. Med hjälp av MIKE 21 har simuleringar utförts för att undersöka hur våtmarkens geometri kan förändras för att få en optimerad avskiljning av kväve, fosfor och suspenderat material. Simuleringar har också utförts för att undersöka hur våtmarken skulle fungera utan uppströms liggande sedimenteringsdamm. Resultaten visar på att MIKE SHE WET måste vidareutvecklas för att kunna beskriva de biologiska och kemiska processer som pågår i våtmarken. Arbetet har lett fram till ett antal konkreta åtgärdsförslag för att förbättra programmet och modellen har potential att bli ett viktigt hjälpmedel i framtida forskning kring våtmarker. MIKE 21-simuleringarna har visat mycket goda resultat. Resultaten visar på att våtmarken idag inte har optimal utformning för att kunna rena det dagvatten som flödar in i den. Om våtmarken utformas så att vattnet får en större spridning i området kommer reningen av såväl suspenderat material som kväve och fosfor att förbättras.</p>

Morphological changes along several channels have raised concerns in the Province of Manitoba. This thesis presents a comprehensive study of fluvial morphological processes in open channels. Due to the recent concerns in the Province of Manitoba, the study mainly focused on the Red River in the city of Winnipeg, and two diversion channels in northern Manitoba. Morphodynamic conditions of these channels have become more complicated due to the cohesive nature of the channels bed and bank material and significant effects of subaerial processes. Several field measurement techniques, experimental setups, and numerical models were used to gain a better understanding of these complicated processes within the study reaches. Field measurements include soil sampling, water sampling, hydrometric surveys using an ADCP; the experimental setup includes several standard soil properties tests as well as an erosion measurement test; numerical modelling includes hydrodynamic and thermal modelling to quantify applied shear stress and seasonal freeze-thaw processes. Moreover, the effect of deposition processes on the final geomorphology of the study areas is discussed. / October 2016

During the nineties, ecological handling of urban storm water became very popular in Sweden. Together with Chalmers University of Technology and two Swedish communities, DHI Water and Environment has been doing research of storm water ponds and constructed wetlands. This thesis work is a part of that research project. The work has been applied at the Bäckaslöv storm water treatment plant in Växjö, Sweden. The plant consists of one storm water pond and a downstream constructed wetland. Simulations in two different modelling programs, MIKE SHE WET and MIKE 21 have been performed. MIKE SHE WET has never been used in practical work. The purpose of the program is to describe chemical and biological processes in wetlands and how the plants affect the retention of nutrients in the water. Since the program never has been used before, the main work has been to test the model to investigate whether it fulfil its purpose or not. MIKE 21 has been used to describe how the geometry influences the retention of suspended material, nitrogen and phosphorus. MIKE 21 has also been used to study how the wetland works without the storm water pond. To be able to describe the natural processes going on in wetlands the program MIKE SHE WET has to be further developed. The work has yet resulted in a package of measures that can improve the model. Science is in need for a model like MIKE SHE WET. If the program will be edited it can contribute a lot to the research of wetlands and storm water treatment. The simulations in MIKE 21 show that today’s shape of the wetland is not most favourable. If the water was spread over a bigger area the retention of nitrogen, phosphorus and suspended material would increase. / Anläggandet av konstgjorda våtmarker och sedimenteringsdammar har varit intensivt under nittiotalet och ekologisk dagvattenhantering har blivit mycket populärt i Sveriges kommuner. DHI Water and Environment bedriver i samarbete med Chalmers tekniska Högskola samt Växjö och Örebro kommuner ett forskningsprojekt kring anlagda dammar och våtmarker. Meningen är att resultaten ska kunna användas vid såväl uppföljningsarbete av befintliga dammar samt vid anläggandet av nya dagvattenanläggningar. Detta examensarbete ingår som en del av ovan nämnda forskningsprojekt. Arbetet har tillämpats på Bäckaslövs dagvattenanläggning i Växjö. Anläggningen består av en sedimenteringsdamm med efterföljande våtmark. Modellstudier har utförts i två olika modellprogram, MIKE SHE WET och MIKE 21. MIKE SHE WET har inte tidigare använts i praktiken och har därför testats för att undersöka om programmet uppfyller sitt syfte. Programmet har utformats för att kunna simulera växternas påverkan på kväve- och fosforretentionen. Med hjälp av MIKE 21 har simuleringar utförts för att undersöka hur våtmarkens geometri kan förändras för att få en optimerad avskiljning av kväve, fosfor och suspenderat material. Simuleringar har också utförts för att undersöka hur våtmarken skulle fungera utan uppströms liggande sedimenteringsdamm. Resultaten visar på att MIKE SHE WET måste vidareutvecklas för att kunna beskriva de biologiska och kemiska processer som pågår i våtmarken. Arbetet har lett fram till ett antal konkreta åtgärdsförslag för att förbättra programmet och modellen har potential att bli ett viktigt hjälpmedel i framtida forskning kring våtmarker. MIKE 21-simuleringarna har visat mycket goda resultat. Resultaten visar på att våtmarken idag inte har optimal utformning för att kunna rena det dagvatten som flödar in i den. Om våtmarken utformas så att vattnet får en större spridning i området kommer reningen av såväl suspenderat material som kväve och fosfor att förbättras.

Skyfall kan leda till stora konsekvenser för samhället, framförallt i en stad då den urbana miljön är känslig för extrema händelser. Västerås stad har tidigare drabbats av skyfall där följderna har varit kostsamma. Den senaste forskningen pekar på att intensiva regnhändelser kommer bli allt mer vanligt förekommande, därför är det intressant att undersöka vilka konsekvenser dessa regn kan leda till. En analys har gjorts med utgångspunkt från SMHI:s lågpunktskartering över Västerås. Utifrån denna kartering undersöktes vilka förorenade områden, bostadsområden, exploateringsområden, infrastruktur, vårdcentraler, skolor, nätstationer och prioriterade pumpar som ligger i lågpunktsområden. Denna jämförelse har gjorts i ArcGIS. Där konstaterades att många viktiga objekt ligger i låga områden och då riskerar att översvämmas. Det gäller främst sjukhusområdet, mindre bostadsområden, cykel-underfarter och nätstationer. Resultaten från jämförelsen med lågpunktskarteringen låg därefter som grund för val av vidare studie där en fördjupad konsekvensstudie har gjorts över sjukhusområdet då detta är en samhällsviktig funktion som tidigare har översvämmats vid skyfall. En hydraulisk modell har byggts upp i programmet MIKE 21 Flow Model där ett regn med återkomsttiden 100 år har simulerats och dess konsekvenser över sjukhusets avrinningsområde har undersökts. Simuleringen visar att stora ytor vid främst sjukhusområdet och i bostadsområden med tät bebyggelse översvämmas. Stora vattendjup ansamlas bland annat vid sjukhusets akutingång och längs E 18 vid Korsängsmotet och Folkparksmotet. Känslighetsanalyser har även utförts i MIKE 21 Flow Model för att undersöka bland annat hur olika stora regn påverkar resultaten samt hur känslig resultaten är för val av Mannings tal (M). Resultaten visar att intensivare regn medför framförallt en större översvämmad yta och att ett konstant värde på M = 40 hade varit en rimlig förenkling för detta område. En kontroll har utförts där skyfallet som föll över Västerås 8 juli 2012 har simulerats i MIKE 21 Flow Model. Resultaten från de hydrauliska simuleringarna har även jämförts med SMHI:s lågpunktskartering där det konstaterades att många lågpunkter inte översvämmas, men samtidigt att flera områden som inte är lågpunktsområden översvämmas vid simulerade skyfall. / Heavy rainfall can lead to large consequences for society, especially in a city since the urban environment is sensitive to extreme events. Västerås has earlier suffered heavy rains and according to the latest research, more intense future rainfall is to be expected. It’s therefore interesting to examine the possible implications of these rains. SMHI has produced a map of low areas in the city of Västerås. Based on this mapping, this study evaluated the occurrence of contaminated areas, residential areas, development areas, infrastructure, health centers, schools, power stations and prioritized pumps in low areas. This comparison has been made in ArcGIS. It could be established that many important objects are located in low areas and therefore have a risk of being flooded by heavy rain showers. This primarily concerns the hospital, smaller residential areas, underpasses and power stations. The results from the comparison with low areas were used as background information when the hospital was chosen for further studies. The hospital is an important public function that has previously been flooded by heavy rain showers. By using the program MIKE 21 Flow Model, a hydraulic model has been set up where a rain with a return period of 100 years has been simulated and its consequences on the catchment area has been explored. The simulation shows that large flooded areas will occur around the hospital and in residential areas. A large water depth is predicted to occur at the hospital's emergency entrance and along E 18 at Korsängsmotet and Folkparksmotet. Sensitivity analyses were also performed in the MIKE 21 Flow Model to investigate how different kinds of rain affect the results, and how sensitive the results are to the choice of Manning's M values. From the results it can be seen that intense rainfall means primarily a greater flooded surface and that a constant value of M = 40 had been a reasonable simplification for the simulated area. A simulation has been performed in MIKE 21 Flow Model with the heavy rain shower that fell over Västerås July 8, 2012. A comparison has also been made between the results from the hydraulic simulations and the mapping of low areas made by SMHI. It was found that many of the lower areas were not flooded, but also that several areas that were not found as low areas were flooded in simulated rainfalls.

I världen idag pågår en urbanisering, vilket innebär att fler människor flyttar in till städerna. Det innebär att fler bostäder måste byggas för att uppfylla de nya behoven, och detta görs ofta genom förtätning av redan exploaterade områden. Vid förtätning av bostadsområden ökar ofta andelen hårdgjorda ytor. En hårdgjord yta är en icke permeabel yta där dagvatten inte kan infiltrera ner i marken utan istället bildar ytavrinning. Vattnet som avrinner färdas mot lågpunkter i terrängen vilka riskerar att översvämmas. Klimatförändringar väntas leda till häftigare väder, bland annat i form av skyfall. Kraftigare regn i kombination med större andel hårdgjorda ytor väntas öka risken för pluviala översvämningar. För att undvika pluviala översvämningar krävs strategier för att hantera städers dagvatten. Det existerande ledningsnätet är högt belastat och kombineras med hållbara dagvattenlösningar för att minska avrinningen. Grönytor ses ofta som goda infiltrationsytor, men en osäkerhet råder kring hur effektiva olika typer av grönytor är. Det är därför av intresse att undersöka hur goda infiltrationsytor urbana grönområden är och hur stor betydelse de har vid skyfall för att minimera pluviala översvämningar. Syftet med examensarbetet är att undersöka infiltrationskapaciteten för grönytor på ett antal olika platser i Stockholm. Syftet är vidare att undersöka hur resultaten från fältförsöken kan användas i det hydrauliska modelleringsprogrammet MIKE 21 för att återspegla det verkliga infiltrationsförloppet och därmed få en god bild av hur stora översvämningsriskerna är för olika områden. Totalt utfördes 13 separata mätningar i två grönområden i Stockholm. Vid 11 av mätningarna användes en dubbelringsinfiltrometer och vid två av mätningarna användes en enkelringsinfiltrometer. Mätningarna utfördes under 0,5-2 timmar beroende på vattentillgång. Infiltrationsförsöken visade att det finns en stor variation i infiltrationskapacitet, även inom mycket små områden. De visade också att det finns en tendens till högre infiltrationskapacitet för mindre kompakterade grönytor. Kornstorleksfördelningen och vattenhalten skiljde sig inte nämnvärt mellan de två områdena och dessa två parametrar kunde inte kopplas till någon skillnad i infiltrationskapacitet för de två undersökta områdena. Resultaten från simuleringarna i MIKE 21 visade att vilka värden som anges för infiltrationskapaciteten är av större betydelse än på vilket sätt dessa anges. Resultaten visade också att parametrar såsom vattenhalt och porositet hade en inverkan på infiltrationsförloppet men infiltrationszonens mäktighet hade liten inverkan på resultaten. Sammanfattningsvis kan sägas att det finns en stor variation i infiltrationskapacitet för grönytor och den osäkerheten påverkar resultaten vid modellering av översvämningsrisker i MIKE 21. / The ongoing urbanization in the world today means that more people are moving into the cities and therefore more housing is required. When building in cities there is a tendency for an increase in impermeable surfaces. An impermeable surface is defined as a surface where no water can infiltrate into the subsurface soil and instead there is an increase in surface runoff. The water flows through the terrain towards low-lying areas, which are at risk for flooding. Climate changes are expected to result in more extreme weather such as extreme rain. An increase in extreme rain in combination with more impermeable surfaces will increase the risk for pluvial flooding. To avoid pluvial flooding different strategies is required to cope with the urban stormwater. The traditional stormwater systems are usually put under high stress and sustainable stormwater management needs to be implemented to decrease the surface runoff in urban areas. Green areas are often thought to be good infiltration surfaces but there is a big uncertainty in regards to exactly how effective different green areas is for infiltration purposes. There is an interest to investigate how good the infiltration capacity is for urban green areas to map and to mitigate pluvial flooding. The aim for this master thesis is to investigate the infiltration capacity through field measurements for two different green areas in the city of Stockholm, Sweden. Furthermore, the aim is to investigate how the results from the field measurements can be implemented in the hydraulic modelling software MIKE 21 to represent the real infiltration pattern in order to map the risk for pluvial flooding for different areas. A total of 13 measurements were conducted in two green areas around Stockholm, using a double ring infiltrometer. For two of the measurements a single ring infiltrometer was used. The measurements were conducted during 0.5-2 h depending on the water accessibility. The field measurements showed that there is a large variability in infiltration capacity, even within very small areas. The measurement showed that there was a tendency for higher infiltration rates for less compacted soil. The grain size distribution showed little impact on the infiltration rate, and so did the water content. The simulations in MIKE 21 showed that the magnitude of the infiltration rate is of greater importance than the way it is implemented in MIKE 21. The results also showed that parameters such as water content and porosity had an effect on the infiltrated volume, but the depth of the infiltration zone had little impact on the results. In conclusion, there is a large variability in infiltration capacity for green areas and this uncertainty does affect the results when modelling the risk for pluvial flooding in MIKE 21.

As ondas geradas por tempestades causam as alterações mais significativas na costa arenosa. Este trabalho avaliou a influência da variabilidade interanual do clima de ondas nos processos costeiros do litoral Sudeste e Sul do Brasil. O clima de ondas foi determinado a partir de resultados entre 1997 e 2010 do modelo numérico NOAA WAVEWATCH III (NWW3) com seis pontos de água profunda. O modelo numérico MIKE 21 SW foi utilizado para verificar o efeito destas ondas na Enseada de Massaguaçu (SP) e no trecho Sul de Imbituba (SC). Foram simuladas as direções de ondas mais frequentes e foi calculado o transporte longitudinal de sedimentos gerado por elas. As ondas do quadrante Sul foram mais energéticas e não foi identificado um padrão na variação interanual do clima de ondas. Em São Paulo, as direções de onda mais frequentes (Sul e Sul-Sudoeste) não geraram quantidade efetiva de transporte de sedimentos, e foram as ondas de Leste-Sudeste a Sudeste-Sul que geraram a maior quantidade de transporte longitudinal de sedimentos. Em Santa Catarina foram as ondas de Leste a Sul que geraram maior transporte longitudinal de sedimentos. / The coastal dynamics is mainly controlled by waves, being the energetic storm waves the most influential. This study aims to assess the wave climate influence on coastal processes in the South and Southeastern coast of Brazil. The wave climate was defined through NOAA WAVEWATCH III (NWW3) numerical model results for six offshore points, from 1997 to 2010. In order to propagate the waves onshore the Spectral Wave FM from MIKE 21 numerical model has been applied on Massaguaçu bay (SP) and Imbituba (SC). Most frequent storm waves have been simulated for each year and sector and sediment longshore transport along each sector was calculated. Waves from the South are the most energetic. There is no clear interanual pattern in the time-series. For SP, the most frequent directions (South and South-Southwest) do not generate considerable longshore sediment transport, with East-Southeast to Southeast-South waves generating most sediment transport, which was northwards for all beaches. In SC the sediment transport was northwards in Vila and Vila Nova beaches and southwards on Itapirubá beach, with waves from Eastern and Southern quadrants generating more longshore sediment transport.

<p>Kraftindustrin arbetar oavbrutet med att försöka höja och upprätthålla dammsäkerheten i Sverige. Erosionsskydd för fyllningsdammar skall dimensioneras och utformas så att de medverkar till en god dammsäkerhet. Vid dimensionering och projektering av erosionskydd måste vågberäkningar utföras för att bedöma angripande våglast. I Sverige genomförs dessa beräkningar utifrån kraftföretagens riktlinjer för dammsäkerhet, RIDAS. Uträkningarna och bedömningar av våglasterna är ur dammsäkerhetssynpunkt viktiga eftersom de ofta avgör erforderligt fribord. Vågberäkningarna är behäftade med stora osäkerheter, speciellt i fall då störningar i form av öar, uddar och uppgrundande partier finns framför dammkonstruktionen.</p><p>Syftet med examensarbetet har varit att utvärdera vågförhållanden och därmed våglasterna på Vojmsjöns regleringsdamm. Vågförhållandena har simulerats och analyserats med den numeriska modellen MIKE 21 Spectral Wave. Tillvägagångssättet är nytt och modellen har tidigare inte använts inom området. Således genomfördes en verifiering och orienterande kalibrering i magasin Sädvajaure. Utifrån de kunskaper och erfarenheter som erhölls vid utförandet i Sädvajaure användes modellen i fallstudie Vojmsjön. Ett mer övergripande syfte har varit att utreda om förfarandet är en ny möjlig metod för att utvärdera vågor i vattenkraftmagsin.</p><p>Undersökningen i Sädvajaure visade på en relativt god korrelation mellan uppmätta och simulerade våghöjder. Modellens noggrannhet är starkt beroende av tillförlitligheten hos indata. Mer exakt indata hade förmodligen resulterat i ännu bättre samband. Fallstudie Vojmsjön visade på signifikanta skillnader i resultat mellan vågberäkningarna enligt RIDAS och de av modellen simulerade. RIDAS beräkningsmetoder överskattar våghöjderna i området framför Vojmsjöns regleringsdamm, främst till följd av att beräkningarna genomförs med grova förenklingar av magasinets form och att vågorna antas propagera fritt utan inverkan av refraktion och uppgrundande partier.</p><p>Förfarandet med att använda en numerisk modell för att analysera vågor i vattenkraftmagasin anses vara tillämpbar. Metoden bedöms, utifrån denna studie, vara ett bra komplement för tillfällen när RIDAS beräkningsmetoder anses vara otillräckliga och särskilda utredningar är påkallade. Liknande mer grundliga utredningar, skulle kunna ge bra underlag för att fatta goda ekonomiska och dammsäkerhetsmässiga beslut.</p> / <p>The power industry is constantly trying to raise and maintain the safety of dams in Sweden. Erosion protection for embankment should be designed to contribute to a high level of dam safety. When designing an erosion protection, wave calculation must be carried out to assess the wave load. In Sweden, these calculations and assessments are based on the Power Companies Guidelines for Dam Safety, named RIDAS. The calculation of wave loads is important from a dam safety point of view, because they often determine the required freeboard. The wave calculations are subject to large uncertainties especially in cases when islands, capes and shoaling areas are located in front of the dam construction.</p><p>The aim of the thesis has been to assess the wave conditions and thereby the wave loads in reservoir Vojmsjön. The approach has been to simulate and analyse the wave conditions with a numerical model MIKE 21 Spectral Wave. The procedure is new and a verification and orientated calibration was conducted since the model has not previously been used in the field. The verification of the model was carried out in reservoir Sädvajaure. Based on the knowledge and experience obtained during the investigation at Sädvajaure the model was used in the case study Vojmsjön. A more general aim has been to investigate whether the approach is a new possible method to evaluate waves in hydropower reservoirs.</p><p>The investigation in Sädvajaure showed a relatively good correlation between measured and simulated wave heights. The model precision is highly dependent on the accuracy of input data. More accurate input data had probably given even better results. Case study Vojmsjön showed significant differences in result between wave calculation based on RIDAS and the model simulated. RIDAS calculation methods overestimate the wave heights in the area in front of regulation dam Vojmsjön. Mainly because the calculations are based on simplifications of the reservoir structure, but also depending on the fact that the waves are assumed propagating freely without the influence of refraction and shoaling.</p><p>The approach of using a numerical model to evaluate the waves in hydropower reservoirs is believed to be applicable. The method is considered to be useful as a complement in investigations when RIDAS calculation methods are considered being insufficient and special investigations is necessary. Similar more extended investigations could provide good material to make good decisions, both from an economic and a dam safety point of view.</p>

Kraftindustrin arbetar oavbrutet med att försöka höja och upprätthålla dammsäkerheten i Sverige. Erosionsskydd för fyllningsdammar skall dimensioneras och utformas så att de medverkar till en god dammsäkerhet. Vid dimensionering och projektering av erosionskydd måste vågberäkningar utföras för att bedöma angripande våglast. I Sverige genomförs dessa beräkningar utifrån kraftföretagens riktlinjer för dammsäkerhet, RIDAS. Uträkningarna och bedömningar av våglasterna är ur dammsäkerhetssynpunkt viktiga eftersom de ofta avgör erforderligt fribord. Vågberäkningarna är behäftade med stora osäkerheter, speciellt i fall då störningar i form av öar, uddar och uppgrundande partier finns framför dammkonstruktionen. Syftet med examensarbetet har varit att utvärdera vågförhållanden och därmed våglasterna på Vojmsjöns regleringsdamm. Vågförhållandena har simulerats och analyserats med den numeriska modellen MIKE 21 Spectral Wave. Tillvägagångssättet är nytt och modellen har tidigare inte använts inom området. Således genomfördes en verifiering och orienterande kalibrering i magasin Sädvajaure. Utifrån de kunskaper och erfarenheter som erhölls vid utförandet i Sädvajaure användes modellen i fallstudie Vojmsjön. Ett mer övergripande syfte har varit att utreda om förfarandet är en ny möjlig metod för att utvärdera vågor i vattenkraftmagsin. Undersökningen i Sädvajaure visade på en relativt god korrelation mellan uppmätta och simulerade våghöjder. Modellens noggrannhet är starkt beroende av tillförlitligheten hos indata. Mer exakt indata hade förmodligen resulterat i ännu bättre samband. Fallstudie Vojmsjön visade på signifikanta skillnader i resultat mellan vågberäkningarna enligt RIDAS och de av modellen simulerade. RIDAS beräkningsmetoder överskattar våghöjderna i området framför Vojmsjöns regleringsdamm, främst till följd av att beräkningarna genomförs med grova förenklingar av magasinets form och att vågorna antas propagera fritt utan inverkan av refraktion och uppgrundande partier. Förfarandet med att använda en numerisk modell för att analysera vågor i vattenkraftmagasin anses vara tillämpbar. Metoden bedöms, utifrån denna studie, vara ett bra komplement för tillfällen när RIDAS beräkningsmetoder anses vara otillräckliga och särskilda utredningar är påkallade. Liknande mer grundliga utredningar, skulle kunna ge bra underlag för att fatta goda ekonomiska och dammsäkerhetsmässiga beslut. / The power industry is constantly trying to raise and maintain the safety of dams in Sweden. Erosion protection for embankment should be designed to contribute to a high level of dam safety. When designing an erosion protection, wave calculation must be carried out to assess the wave load. In Sweden, these calculations and assessments are based on the Power Companies Guidelines for Dam Safety, named RIDAS. The calculation of wave loads is important from a dam safety point of view, because they often determine the required freeboard. The wave calculations are subject to large uncertainties especially in cases when islands, capes and shoaling areas are located in front of the dam construction. The aim of the thesis has been to assess the wave conditions and thereby the wave loads in reservoir Vojmsjön. The approach has been to simulate and analyse the wave conditions with a numerical model MIKE 21 Spectral Wave. The procedure is new and a verification and orientated calibration was conducted since the model has not previously been used in the field. The verification of the model was carried out in reservoir Sädvajaure. Based on the knowledge and experience obtained during the investigation at Sädvajaure the model was used in the case study Vojmsjön. A more general aim has been to investigate whether the approach is a new possible method to evaluate waves in hydropower reservoirs. The investigation in Sädvajaure showed a relatively good correlation between measured and simulated wave heights. The model precision is highly dependent on the accuracy of input data. More accurate input data had probably given even better results. Case study Vojmsjön showed significant differences in result between wave calculation based on RIDAS and the model simulated. RIDAS calculation methods overestimate the wave heights in the area in front of regulation dam Vojmsjön. Mainly because the calculations are based on simplifications of the reservoir structure, but also depending on the fact that the waves are assumed propagating freely without the influence of refraction and shoaling. The approach of using a numerical model to evaluate the waves in hydropower reservoirs is believed to be applicable. The method is considered to be useful as a complement in investigations when RIDAS calculation methods are considered being insufficient and special investigations is necessary. Similar more extended investigations could provide good material to make good decisions, both from an economic and a dam safety point of view.

The creation of reliable flood extent maps is becoming an increasingly important question as the  damage  caused by  natural  disasters  is  becoming  more  severe and the frequency of these events is increasing.  By limiting the uncertainty in flood modelling and simplifying the creation of flood extent maps, a more iterative process is made possible. This iterative process could potentially facilitate the development of more reliable emergency plans. The purpose of this report is to describe how water levels, simulated with a hydraulic model in an efficient way, can be processed in ArcGIS to produce flood extent maps. Focus has been placed on the inclusion of flooded areas occurring on the side of the river and the improvement of handling of tributaries. Inundated areas close to a flooded river can occur due to ground water interactions and increased surface runoff being trapped in low-lying points in the terrain. By analysing flood extent maps derived by various methods, a new model was developed in ArcGIS’s ModelBuilder. By viewing the entire river as a coherent unit the model produces flood extent maps with more reliable descriptions regarding connecting tributaries. This new model drastically decreases the need for manual adjustments and the creation of extra polygon shapefiles to constrain the interpolation area.  At the same time, it decreases the computation time due to the fact that it is a “cleaner” model. When applying the model on areas previously mapped using a tool developed at WSP (the KOG-tool) and MIKE 11’s built in tool for mapping of flood extent, it showed a high degree of accuracy. Concerning differences in water levels, the majority of raster values lay within a 0-1-millimetre range. These results imply a high credibility for the developed model. When evaluating the model against empirical flooding data, it showed satisfactory agreement, especially considering   the limited water level data available and the fact that the developed model does not take into consideration interaction with urban infrastructure or potential river blockages. / Efterfrågan av pålitliga översvämningskartor ökar med den ökade frekvensen av översvämningar med betydande negativ påverkan. Genom att minska osäkerheter i översvämningsmodellering och effektivisera genereringen av vattenutbredningskartor tillåts en mer iterativ process som medför mer pålitliga kartor. Syftet med denna rapport har varit att beskriva hur vattennivåer simulerade med hydrauliska modeller effektivt kan bearbetas i ArcGIS för att åstadkomma kartor över översvämningars vattenutbredning. Förbättrad hantering av översvämningsöar och anslutande biflöden har varit fokusområden. Genom att utvärdera och analysera vattenutbredningar genererade med olika verktyg har en modell, SÖK-modellen, utvecklats i ArcGIS:s ModelBuilder. Genom att hantera hela vattendraget som en sammanhängande enhet hanteras anslutande biflöden på ett sätt som leder till mer korrekt beskrivning av vattenutbredning i biflöden. Den framtagna modellen minskar drastiskt behovet av manuella justeringar och skapande av polygoner med syfte att begränsa interpolationsområden samtidigt som beräkningstiden minskas. Användning av modellen på områden karterade med ett av WSP utvecklat verktyg samt med MIKE 11s inbyggda modul för översvämningskartering visar på god överensstämmelse av interpolerade vattennivåer mellan de olika verktygen, de flesta skillnader är i storleksordningen 0-1 millimeter. Detta kombinerat med stora likheter i vattenutbredning mellan de utvärderade verktygen medför att den framtagna modellen anses lika pålitlig som övriga utvärderade verktyg. Vid utvärdering av modellen på en faktisk översvämning påvisades god överensstämmelse med observerad vattenutbredning, speciellt med hänsyn till den begränsade datamängd som funnits tillgänglig samt att den framtagna modellen inte tar hänsyn till interaktioner med urban infrastruktur eller eventuella blockader i vattendraget.

As ondas geradas por tempestades causam as alterações mais significativas na costa arenosa. Este trabalho avaliou a influência da variabilidade interanual do clima de ondas nos processos costeiros do litoral Sudeste e Sul do Brasil. O clima de ondas foi determinado a partir de resultados entre 1997 e 2010 do modelo numérico NOAA WAVEWATCH III (NWW3) com seis pontos de água profunda. O modelo numérico MIKE 21 SW foi utilizado para verificar o efeito destas ondas na Enseada de Massaguaçu (SP) e no trecho Sul de Imbituba (SC). Foram simuladas as direções de ondas mais frequentes e foi calculado o transporte longitudinal de sedimentos gerado por elas. As ondas do quadrante Sul foram mais energéticas e não foi identificado um padrão na variação interanual do clima de ondas. Em São Paulo, as direções de onda mais frequentes (Sul e Sul-Sudoeste) não geraram quantidade efetiva de transporte de sedimentos, e foram as ondas de Leste-Sudeste a Sudeste-Sul que geraram a maior quantidade de transporte longitudinal de sedimentos. Em Santa Catarina foram as ondas de Leste a Sul que geraram maior transporte longitudinal de sedimentos. / The coastal dynamics is mainly controlled by waves, being the energetic storm waves the most influential. This study aims to assess the wave climate influence on coastal processes in the South and Southeastern coast of Brazil. The wave climate was defined through NOAA WAVEWATCH III (NWW3) numerical model results for six offshore points, from 1997 to 2010. In order to propagate the waves onshore the Spectral Wave FM from MIKE 21 numerical model has been applied on Massaguaçu bay (SP) and Imbituba (SC). Most frequent storm waves have been simulated for each year and sector and sediment longshore transport along each sector was calculated. Waves from the South are the most energetic. There is no clear interanual pattern in the time-series. For SP, the most frequent directions (South and South-Southwest) do not generate considerable longshore sediment transport, with East-Southeast to Southeast-South waves generating most sediment transport, which was northwards for all beaches. In SC the sediment transport was northwards in Vila and Vila Nova beaches and southwards on Itapirubá beach, with waves from Eastern and Southern quadrants generating more longshore sediment transport.