This study reviews the current knowledge and state of the practice for handling floating debris for dam safety. This report is a guidance to improve the understanding of risks of floating debris for dam safety and of countermeasures for risk reduction. The strengths and limitations of current approaches related to dam vulnerability assessment and handling strategies are discussed and recommendations are provided. Several countries experienced issues with floating debris which often led to severe damages to  dam spillways. High and extreme flood events could be responsible for similar incidents in Sweden which requires to systematically assess dam vulnerability to floating debris and examine suitable countermeasures. A vulnerability assessment involves investigating the potential for debris production, for debris transport to the dam facility and for blockage and drawdown at spillways. Various concepts for reducing the vulnerability of dam spillways to floating debris were presented in the technical literature. Countermeasures for floating debris management based on a river perspective approach involve controlling the debris yield produced in a catchment, the interception of floating debris in tributaries and reservoirs and measures taken at dam spillways to facilitate floating debris passage. Floating debris management often requires opting for a combination of suitable and cost-efficient measures rather than a single line of defense.

The work deals with a theoretical description of mathematical model and practical aspects of model simulation. Subsequently, it solves the current flow and the two design versions of the flowing debris trap profile. For the original channel and for the two designed versions two simulations were done for the flows of Q2 and Q5. As part of the work the theoeretical calculation of velocity in two cross sections of the existing channel was realized for the existing channel, which were due to calibration of the model. Results were compared at the same cross sections in the existing channel simulation solutions. Simulations are created in FLOW-3D. The purpose of this thesis is to determine whether the construction of trap profile is feasible.

Drivgods utgör ett hot mot dammsäkerheten vid vattenkraftsverk eftersom det ökar risken för blockering av kraftverkens utskov vilket i sin tur kan resultera i överströmning av dammen och dammbrott. Fram till idag har drivgods inte ansetts vara ett problem i Sverige. Flera allvarliga drivgodsincidenter utomlands i kombination med en prognostiserad ökning av flödesintensiteter och översvämningstillfällen i Svenska vattendrag har dock lett till ett ökat intresset hos Svenska dammägare. Det saknas idag tillförlitliga metoder för prognostisering av potentiella drivgodsmängder vid extremflöden, vilket försvårar planering av preventiva åtgärder. Denna studie har som mål att utveckla specifika metoder för automatiserad kvantifiering och geografisk analys av drivgods. En modell har utvecklats i ArcGIS Modelbuilder för (i) avgränsning och klassificering av riskområden längs ett vattendrag baserat på identifierade riskfaktorer för drivgods-bildning, (ii) kvantitativ estimering av trädvolym utifrån höjdrasterdataset framtagna från LIDAR punktmoln, och (iii) identifiering av trädindivider baserat på lokalisering av lokala maxpunkter i en digital ytmodell skapad från laser-data. I syfte att utvärdera metodens tillämpbarhet samt undersöka förekomsten av eventuella geografiska mönster i utbredningen av potentiella drivgodskvantiteter appliceras modellen på utvalda dammanläggningar längs med älven Ljungan i Sverige. Modellens noggrannhet i uppskattningen av trädindivider valideras i en fältkontroll. Resultaten indikerar en mycket god överrensstämmelse mellan modellerade och fältkontrollerade värden på trädantal, dock med något underestimerade modellerade värden. Ett större antal träd som riskerar att falla i älven identifierades vid högre vattenflöden som ett resultat av en generellt större geografisk omfattning på översvämmade ytor. Stora vegetationsvolymer identifierades främst i riskområden med en stor andel höga träd men även i riskområden med ett stort antal träd. I vissa riskområden erhölls större relativa vegetationsvolymer trots ett betydligt mindre relativt antal träd vilket antyder att både trädhöjd och trädantal styr vegetationsvolymers storlek. Resultaten av utförda statistiska och geografiska analyser förbättrar överblicken över drivgodsets volym och geografiska fördelning längs vattendrag vilket i sin tur även leder till en bättre förståelse för drivgodsproblemets magnitud för specifika dammanläggningar. Den automatiserade metoden genererar reproducerbara resultat som är jämförbara mellan olika dammanläggningar och vattendrag över tid. Metoden har stor potential för framtida drivgodsanalyser då den erbjuder möjligheten att identifiera riskområden och estimera drivgodskvantiteter inom dessa. / Floating debris poses a threat to dam safety at hydropower dams as it increases the risk of spillways becoming blocked, which can in turn result in dam overflow and failure. Until now it has not been considered a problem in Sweden. However, the occurrence of several major international incidents, together with a projected future increase in streamflow intensities and flood events in Swedish rivers has raised the interest of Swedish dam owners. Presently there is a lack of robust methods for forecasting potential magnitudes of floating debris in extreme streamflow scenarios, which limits planning of preventive measures. This study aims to develop explicit methods for automated quantification and geographical analysis of floating debris. A model is developed in ArcGIS Modelbuilder for (i) identification and classification of risk areas along a river based on identified risk factors for floating debris formation, (ii) quantitative estimation of vegetation volume from elevation raster datasets derived from LIDAR point clouds, and (iii) identification of trees within risk areas based on locating local maxima in a digital surface raster derived from laser-data. In order to evaluate the applicability of the method as well as to investigate the existence of geographical patterns in potential floating debris quantities, the model is applied on selected dam facilities along the Ljungan River in Sweden. The accuracy of modeled tree amounts is validated in a field study. The results indicate high correlation between modeled number of trees and ground truth data, though modeled values are slightly underestimated. A greater number of trees at risk of falling into the river were identified during higher streamflow events as a result of larger areas being flooded. Large volumes of vegetation were identified in risk areas with a high proportion of tall trees as well as in risk areas with a large number of trees. In some risk areas, greater relative vegetation volumes were obtained despite a significantly smaller relative number of trees. This suggests that vegetation volume as a factor depends both upon the number of trees as well as tree height. The results of performed statistical and geographical analyses provide a better overview of floating debris distribution along rivers, leading to a better understanding of potential magnitudes of the problem for specific dam facilities. The automated method generates reproducible results that are comparable between different dam facilities and rivers over time. The method has significant potential for future floating debris analyses as it offers the possibility to identify risk areas and estimate floating debris quantities within them.

Floods are the natural disaster that causes the most deaths and economic damage in the world. Sweden has been relatively spared from casualties in connection with floods, but the material damage is significant. In the future, larger and more frequent floods are expected. It is therefore interesting to study new protection barriers with higher capacity. C3C Engineering AB is a Växjö-based company that manufactures concrete blocks according to the lego principle out of waste concrete. In 2021, C3C has 99 production sites spread around Sweden. In the study, four models of stacking C3Cblock® were analyzed.The aim of the study was to produce calculation materials that can be used for stacking and placing C3Cblock® for flood protections. To calculate the capacity of the models, three horizontal loads were assumed to act on the stacking: static water pressure, hydrodynamic water pressure and floating debris load. In the study, four interviews with experts in the flood area were conducted. The interviews provided an insight into how experts at the relevant authorities view Sweden's preparedness, management, planning against floods and which criteria for protection barriers are considered important.The results from the study show that the C3Cblock® largely manage the water velocities and water heights that the authority for protection and preparedness maps for. The work also shows that the impact of floating debris has a relatively small effect compared to the hydrodynamic and hydrostatic water load. As the calculation set-up has been in ideal conditions, it is important when using the C3Cblock® for flood prevention purposes to have knowledge of terrain conditions such as base material and ground slope. / Översvämningar är den naturkatastrof som orsakar flest antal dödsoffer och ekonomisk skada i världen. Sverige har varit relativt förskonat från dödsoffer i samband med översvämningar, men de materiella skadorna är betydande. I framtiden förväntas större och mer frekventa översvämningar. Det är därför intressant att studera nya skyddsbarriärer med högre kapacitet. C3C Engineering AB är ett Växjöbaserat företag som tillverkar betongblock enligt legoprincipenutav överbliven spillbetong. År 2021 har C3C 99 stycken produktionsplatser utspridda runt om i Sverige. I arbetet kontrollerades fyra modeller för stapling av C3Cblock®. Målet med arbetet var att ta fram beräkningsmaterial som kan användas vid stapling och placering av C3Cblock® i förebyggande syfte mot översvämningar. För att beräkna modellernas kapacitet antogs tre horisontella laster verka på staplingen: statiskt vattentryck, hydrodynamiskt vattentryck och drivgodslast. I arbetet har fyra stycken intervjuer med sakkunniga inom översvämningsområdetgenomförts. Intervjuerna gav en inblick i hur sakkunniga på berörda myndigheter ser på Sveriges beredskap, hantering, planering mot översvämningar och vilka kriterier för skyddsbarriärer som anses viktiga. Resultatet av arbetet visar att C3Cblock® till stor del klarar de vattenhastigheter och vattenhöjder som myndigheten för skydd och beredskap karterar för. Arbetet visar också att inverkan av drivgods har en relativt liten effekt jämfört med dethydrodynamiska- och hydrostatiska vattenlasten. Då beräkningsuppställningen varit i ideala förhållanden är det viktigt att vid användning av C3Cblock® i förebyggande syfte mot översvämningar ha kännedom kring terrängförhållanden som underlagsmaterial och marklutning.