Abstract Consequence analysis ”worst case scenario” at Mälarhamnar AB Västerås David Dotzsky Mälarhamnar AB is a company that handle large amounts of oil, diesel, biofuel and petrol. That result in a lot of work to prevent accidents. The risks with modern technology is very small but it can’t be eliminated. This project is a continued investigation on a previous consequence analysis for Mälarhamnar AB. It is important to know which authorities who will be involved before and after a worst case scenario at the fuel depot. It is conclusive that the responsibility of each party that is involved is defined. The communication between the involved parties is also important for the most efficient way to deal with the problems that occur after a fire in the depot. The information have been gathered through communication with and information from the environmental and health protection agency in Västerås, Mälardalens fire and rescue association, Västerås municipality, county administrative board in Västmanland and the national agency of preparation for crises among others. The effects from a depot fire would threat people in Västerås if the wind is northeast, then all the pollutants reach the city core. A fire can also cause eutrofication in Lake Mälaren, which might lead to overgrowth of poisonous algae and lack of oxygen. The responsibility is divided on a lot of parties but Mälarhamnar AB is ultimately responsible in case of fire. Nyckelord: ARC Miljö, bensin, cistern, myndighet, Mälaren, OKQ8, bränsledepå, olycka, petroleum, tillsyn.

A distributed hydrological rainfall-runoff model has been developed using a GIS integrated with a dynamic programming module (PCRaster). The model has been developed within the framework of the EU-project TWINBAS at IVL Swedish Environmental Research Institute, and is intended for use in WATSHMAN – a tool for watershed management developed at IVL. The model simulates runoff from a catchment based on daily mean values of temperature and precipitation. The GIS input data consist of maps with soil type, land-use, lakes, rivers and a digital elevation model. The model is a hybrid between a conceptual and a physical model. The snow routine uses the degree-day method, the evapotranspiration routine uses the Blainey-Criddle equation, the infiltration routine is based on Green-Ampt, groundwater is modelled assuming a linear reservoir and the flow routing is done with the kinematic wave equation combined with Manning’s equation. The GIS and the hydrologic model are embedded in one another, allowing calculation of each parameter in each grid cell. The output from the model consists of raster maps for each time step for a pre-defined parameter, or a time series for a parameter at a specified grid cell. The flow network is generated from the digital elevation model and determines the water flow on the grid scale. The smallest possible grid size is thus obtained from the resolution of the digital elevation model. In this implementation the grid size was 50 m x 50 m. The raster structure of the model allows for easy use of data from climate models or remotely sensed data. The model was evaluated using the River Kölstaån catchment, a part (110 km2) of the Lake Mälaren catchment, which has its outflow in central Stockholm, Sweden. The integration of the GIS and the hydrologic model worked well, giving significant advantages with respect to taking lakes and land-use into account. The evaluation data consisted of observed run-off for the period 1981 to 1991. The result from the calibration period shows a great variation in Reff (Nash & Sutcliffe) between the years, the three best years having Reff-values of 0.70 – 0.80. The Reff-value for the entire calibration period was 0.55 and 0.48 for the validation period, where again there was great variation between different years. The volume error was 0.1 % for the calibration period and -21 % for the validation period. The evapotranspiration was overestimated during the validation period, which is probably a result of excess rain during the calibration period. The results are promising and the model has many advantages – especially the integrated GIS-system – compared to the present WATSHMAN model. It could be further developed by introducing a second groundwater storage and refining the evapotranspiration and infiltration routine. Given the promising results, the model should be evaluated in other larger and hillier areas and preferably against more distributed data. / En helt distribuerad GIS-baserad hydrologisk modell för modellering i avrinningsområden på lokal/regional skala har byggts upp i PCRaster. Arbetet utfördes på IVL Svenska Miljöinstitutet AB inom ramen för EU-projektet TWINBAS, som har som mål att identifiera kunskapsluckor inför implementeringen av EU:s ramdirektiv för vatten. Modellen är tänkt att användas i WATSHMAN (Watershed Management System), IVLs verktyg för vattenplanering i avrinningsområden där bland annat källfördelningsberäkningar och åtgärdsanalyser ingår. Den uppbyggda modellen är en hybrid mellan en fysikalisk och en konceptuell hydrologisk modell och predikterar vattenföring på pixelnivå i avrinningsområden. Simuleringen drivs av dygnsmedelvärden för temperatur och nederbörd och modellen tar hänsyn till markanvändning, jordart, topografi och sjöar. De modellekvationer som används är grad-dagsmetoden för snö, Blainey-Criddle för evapotranspiration, Green-Ampt för infiltration, linjärt magasin för grundvatten och Mannings ekvation för flödesrouting. Det geografiska informationssystemet och den hydrologiska modellen är helt integrerade, vilket gör att alla parametervärden beräknas för varje enskild pixel. Som utdata ger modellen en rasterkarta för varje tidssteg för en i förväg bestämd parameter, eller tidsserier över parametervärden i definierade punkter. Vattnet transporteras i ett utifrån höjdmodellen genererat flödesnätverk och vattnets flödesväg bestäms därmed på pixelnivå. Minsta möjliga pixelstorlek bestäms således utifrån höjdmodellens upplösning, och var vid denna tillämpning 50 m gånger 50 m. Modellens uppbyggnad med raster gör det enkelt att använda data från klimatmodeller eller fjärranalys. Avrinningsområdet för Kölstaån, ett biflöde till Köpingsån i Mälardalen, har använts för att utvärdera modellen. Integreringen av GIS och hydrologisk modell fungerade mycket väl och gav stora fördelar t ex vad gäller att ta hänsyn till sjöar och markanvändning. Modellen kalibrerades med data från åren 1981 till 1986 och det erhållna volymfelet var då 0,1 % och Reff-värdet (Nash & Sutcliffe) 0,55. Stora variationer erhölls dock mellan åren; för de tre bästa åren låg Reff-värdet mellan 0,70 och 0,80. Ett mycket kraftigt nederbördstillfälle samt regleringar i huvudfåran av vattendraget ligger troligtvis bakom de mindre väl beskrivna åren. Även under valideringsperioden (1987 till 1991) fungerade modellen väl, så när som på att avdunstningen överskattades på vårarna (antagligen beroende av det stora regnet under kalibreringen), och Reff-värde och volymfel hamnade på 0,48 respektive -21 %, även här med stora variationer mellan åren. Resultaten är lovande och modellen har många fördelar jämfört med den nuvarande WATSHMAN-modellen. Den skulle kunna förbättras ytterligare genom att dela upp grundvattnet i två magasin samt förfina evapotranspirations- och infiltrationsrutinerna. Den höjdmodellsbaserade modellen bör utvärderas även i andra mer kuperade områden samt mot mer distibuerade data.

Stockholm and its surroundings are facing strong urban changes and it is forecasted that the increase of population will be the principal driver for the urban regions surrounding the lake Mälaren in the next decades. A thorough regional and urban planning is needed in order to build a sustainable society and protect the environment. In this sense Coupled Human and Natural Systems (CHANS) are useful tools for the creation of future scenarios of how urbanization and landuse changes will impact the ecosystems and the water resources. This master thesis is focused on how population growth and landuse changes impact both the surface water discharges and the nutrient transport in the Norrström Drainage Basin. In this regard the different comprehensive plans of 26 municipalities in the Stockholm-Mälardalen region were studied in order to create a landuse evolution model until 2040. The impacts of the changes of urbanization on the surface waters and the nutrient transport were obtained using the PCRaster environmental modelling tool following the guidelines of the PolFlow model. The results show an increase of the built-up urban areas of a 25% by 2040. Regarding the increase of flow in the surface waters, the results show a very small increase in the flow, due to the large scale of the study area. Finally the results for the nutrient transport show an increase of the nutrient loads at the outlet of the lake Mälaren of 20% in the case of nitrogen and 15% for phosphorus. / Stockholm regionen står inför kraftiga urbana förändringar och det förutses att befolkningsökningen kommer att bli den främsta drivkraften för storstadsregionerna kring Mälaren under de kommande årtiondena. En grundlig regional- och stadsplanering behövs för att bygga ett hållbart samhälle och skydda miljön. I detta sammanhang är Coupled Human and Natural Systems (CHANS) användbara verktyg för att skapa framtidsscenarier för hur urbanisering och markanvändningar kommer att påverka ekosystem och vattenresurser. CHANS verktyg möjliggör analys av komplexa mönster och processer som inte framgår tydligt vid separata sociala och naturvetenskapliga studier. Inom CHANS ramverk fokuserar detta examensarbete på hur befolkningstillväxt och markanvändning och de ändringear de medför påverkar ytvattenutsläpp samt näringstransport i Norrström avrinningsområden. I detta avseende studerades olika översiktsplaner av 26 kommuner i Stockholm-Mälardalen regionen för att bygga en markanvändning evolutionmodell fram till 2040. Det studerade scenariot utvärderade konsekvenser av förändringarna i urbaniseringen som beskrivs i de omfattande översiktplanerna på ytvatten och näringsämne transport. Verktyget som användes för att utföra detta examensarbete var PCRaster. Det är ett miljömodelleringsverktyg som tillåter behandling av stora distribuerade data och kan skapa spatiotemporala miljömodeller. I detta avseende fördelades modellen i tre delar. Först erhölls den temporala markanvändningsevolutionen efter uppgifter från kommunala översiktplaner. Därefter beräknades ytvattenutsläppen med CN-metoden. Slutligen byggdes den näringstransportmodellen med hjälp av riktlinjerna från PolFlow modellen och näringsbelastningen från HELCOM och TRK-projektet. Resultaten visar en ökning av de bebyggda stadsområdena från 3,3 % bebyggda under år 2005 till 4,2 % år 2040 för hela Norrström avrinningsområde, som innebär en ökning med 25 % av de bebyggda områdena. Beträffande flödet i ytvattnet visar resultaten en jätteliten ökning av flödet på grund av att det studerade området har en stor skala. Slutligen visar resultaten för näringsämnenstransport en ökning av näringsbelastningen vid utloppet av sjön Mälaren med 20 % kväve och 15 % fosfor.

Mälaren är en mycket viktig dricksvattentäkt för många människor. I den här studien utreds riskfaktorersom kan påverka råvattenkvaliteten i Mälaren och sedan relateras dessa till hydrodynamiskmodellering av Mälaren. Hydrodynamisk modellering är ett modernt verktyg som kan simulera vattnets rörelse och tar hänsyn till många hydrodynamiska och meteorologiska drivvariabler. Modellerkan användas för att till exempel förutse transport av punktutsläpp och beräkna när och vilken koncentration som kommer till ett vattenverks intag. Beställaren av detta projekt är Norrvatten, en dricksvattenproducent som är intresserad av utvecklingsmöjligheterna hos oceanografen Göran Broströms tillämpning av den hydrodynamiska modellen MITgcm. Norrvatten använder sig idag av en modell vid namn MIKE 3 FM skapad av DHI. De är intresserade av vilken utveckling av MITgcm som skulle behövas för att den ska uppnå liknande kvalitetskrav som deras nuvarande modell gör. I en litteraturstudie samlades information om Mälarens fysikaliska, biologiska, kemiska förutsättningar samt information om hydrodynamisk modellering, för att göra en analys kring Mälarens råvattenkvalitet såväl som modellering av Mälaren. Genom kvalitativa intervjuer med Göran Broström angående MITgcm samt Helene Ejhed, uppströmsansvarig på Norrvatten som ofta använder MIKE 3 FM var det möjligt att ingående analysera modellerna utifrån såväl drivdata som modellernas övergripande kapaciteter. Utöver analys från intervjuerna gjordes en körning av Göran Broströms tillämpning av MITgcm. Resultaten visade att de största riskerna gällande Mälarens råvattenkvalitet är oljeutsläpp från närliggande farleder och patogener som släpps ut från reningsverk. Jämförelsen mellan MIKE 3 FM och MITgcm etablerade många likheter mellan modellerna, även om vissa variabler skilde sig åt, såsom in- och utflöden, ytvågor och nederbörd. Förslag på en ordning som Göran Broströms modell kan byggas ut på presenteras i form av en prioriteringspyramid. Validering av modellen visade sigvara ett viktigt första steg i utvecklingen samt att förbättra interaktionsdesignen. Utveckling av modellen skulle resultera i vissa kostnader för Norrvatten. Vidare studier behöver bidra med en större förståelse över den tillämpning Broström gjort av MITgcm samt jämförelser med flera modeller.

In order to encounter the rising sea level, the county government of Stockholm has proposed three options; 1) not to do anything 2) raise the water level in Mälaren, 3) build barriers in the archipelago. In my theses I focus on option three where I investige what the consequences might be of building barriers in the archipelago. Moreover, I design one of the barriers in order to explore the possibilites of such an intervention. / Stockholm hotas av havsvattenhöjningen och för att bemöta problemet har länsstyrelsen tagit fram tre förslag; 1) att inte göra någonting, 2) höja vattennivån i mälaren, 3) bygga barriärer i skärgården. I detta arbete utreds alternativ tre där jag tar reda på vad konsekvenserna skulle bli av ett byggande av barriärer i skärgården. Utöver stadsplaneringsskalan ritas en av barriärerna med fokus på hur en sådan intervention skulle kunna te sig.

Jacob Sjölin var verksam som möbelsnickare under 1700-talet och signerade och numrerade i princip hela sin produktion. Det råder dock en osäkerhet kring exakt hur hans signering och numrering gick till. Han använde nämligen sig av tre olika stämplar samt hade skilda nummerserier för olika möbelkategorier. För att försöka få en klarhet kring detta har en verkförteckning upprättats innehållandes 337 av Sjölins tillverkade föremål från främst museisamlingar, auktioner och litteratur. Det här är den största samlade förteckningen över föremål tillverkade vid Jacob Sjölins verkstad och ger ett grepp om hans verkstads produktion. Vad som är typiskt för Sjölins produktion samt skillnader inom de olika möbeltyperna undersöks genom verkförteckningen. För en djupare förståelse för föremål tillverkade vid Sjölins verkstad undersöks även tre möbler närmare i fallstudier där konstruktion och stilistiska aspekter lyfts. Det kan konstateras att Sjölin använde sig av kategorierna byråar, fällbord och schatull/skrin. Utöver dessa finns det ytterligare kategorier som inte med säkerhet kan fastställas i denna uppsats. Inom de fastställda kategorierna är skillnaderna små, men de finns. Det handlar bland annat om form, storlek och detaljer. När det gäller stämplarna kan det fastställas att typ A kom först och att den även användes parallellt med typ C. Typ B kom därnäst och pryder föremål från verkstaden i Köping. När verkstaden flyttade till Kungsör började typ C att användas.

Stockholm is built on top of a rare landscape phenomenon: At the ridge of an esker crossing where the sweet water of Mälaren meets the brakish of the Baltic sea. An absolute ecological melting pot, not to be found anywhere else in this part of the world.  Due to the development of Stockholm, the nature of what takes place here has over the past 800 years slowly been lost in the citys urban web. As the citys development continues and generates a land-mass-bi-product in shape of blast stone. -Could the ecology of this rare aquatic environment connecting sweet and brakish be regenerated if the connection was recreated artificially with excess blast stone?

Folkets hus med snickeri för allmänheten i ett litet kustsamhälle.  Projektet tar avstamp i en idé om att stimulera små samhällen runt Mälaren att växa fram från vattnet i stället för från landsvägen. Bilen ersätts av eldrivna båtar för pendling och frakt. Ett ökat fokus på landsbygder skapar möjligheter för lokala producenter att fortsätta sina verksamheter och erbjuda närodlade varor för de boende. Tanken om ett folkets hus med ett gemensamt snickeri handlar om att bygga själv efter egna förutsättningar och att ta vara på material. För vissa används platsen som en bas för ett renoveringsprojekt eller för att bygga sitt nya hem. För andra kan det vara en viktig social plats och fungera som en fritidsgård för närområdet.  Byggnaden står, delvis i vatten, på en grund av platsgjuten betong och har en solid tegelmur kompletterad med pelare och balkar i KL-trä. Byggnadens omformbarhet öppnar för framtida möjliga användningsområden för andra syften som till exempel idrottshall, skola eller kulturcenter. / Community center with public woodshop in a coastal village. The project is based on an idea to stimulate small communities around Lake Mälaren to grow from the seaside rather than from the road. The car is here being replaced by electric boats for commuting and shipping. An increased focus on rural areas creates opportunities for local producers to continue offer locally grown goods to the residents. The idea behind a community center with a public woodshop is to make use of material available and build things yourself according to your own prerequisites. The woodshop could be used as a base for renovation projects or to build elements of a new home. Equally important is the social function where the place can function as a leisure center for the local area. The building is situated partly in water. On a foundation of cast-in-place concrete stands a solid brick wall supplemented by columns and beams of cross-laminated timber. The open floor plan and the transformability of the building makes possible other future uses of the community center such as a sports hall, a school or a cultural center.

In the center of Stockholm, a lock by the name Victoriaslussen is being renovated, where in conjunction with this, a fishway is being designed. The purpose of the fishway is to facilitate migration of weak-swimming fish between the Lake Mälaren and the Salt Lake. Perch (Perca fluviatilis) is counted among these weak swimming species. The aim of the study is to, based on research results, reports, and interviews, create an analysis of the challenges the perch face today, and in the future, as well as assessing the need of a fishway in this location. Data show that the perch population in Sweden is in a steady state today, although a reduction in catches in the study area has occurred during the last 25 years. Based on the accessible data it was stated that there is sufficient scientific evidence to draw conclusions about the sustainability of the perch’s stock in lake Mälaren today. The study shows that the decrease in stock can be attributed to human impact on the environment in the form of pollution of the water as well as to climate change. Furthermore, the impact of climate change on the lake’s ecological status, for instance, through an increase in temperature, resulting in eutrophication and descending oxygen levels, will amount to consequences for the perch such as changes in metabolism, size structure in the stock (population and body size). The fishway system created is a circuit (In Swedish: omlöp), which is the most natural and gentle system for a wide diversity of weak-swimming fish. The study concluded that the perch would benefit from a fishway in Victoriaslussen. It would improve the perch’s situation in Mälaren. Although the stock is in a steady state for the time being, climate change in the future will bring new challenges which would make the fishway useful solution.

Hälsosamma ekosystem försörjer oss med livsviktiga resurser och tjänster – ekosystemtjänster så som skydd mot översvämning. I Norra Östersjöns vattendistrikt, som Mälaren tillhör, är statusen på den ekosystemtjänsten dålig. Detta beror till stor del på en omfattande dikning och brist på svämplan i området. Under perioder med skyfall riskerar därför området runt Mälaren och dess tillrinnande vattendrag att drabbas av översvämningar som skadar matproduktion, infrastruktur och miljö. Övergödning är redan ett problem i området och stora tillskott av fosfor till följd av översvämmade jordbruksmarker kan orsaka stora algblomningar och försämrad livsmiljö för vattenlevande organismer. Under augusti och september 2023 föll ovanligt stora mängder regn över mellersta Sverige vilket ökade vattenföringen i vattendragen runt Mälaren och översvämmade vissa av dem. Högfrekventa turbiditetsmätningar från in-situ sensorer installerade i Sagån, Hågaån och Fyrisån, tre vattendrag i Mälarens avrinningsområde, har använts för att undersöka skyfallens effekter på deras vattenföring och beräknad fosfortransport. Resultaten visade en signifikant korrelation mellan ökad vattenföring och ökad fosfortransport, en signifikant ökning under 2023 jämfört med 2018–2022 och signifikanta skillnader mellan vattendragen. Översvämmade Sagån hade extremt höga toppar i beräknad fosfortransport. Resultaten indikerar att övergödningsproblemen i Mälaren kan förvärras i ett framtida klimat med mer intensiva skyfall om inte åtgärder tas för att stärka avrinningsområdets förmåga att hantera stora mängder nederbörd. / Healthy ecosystems provide us with vital resources and services – ecosystem services such as flood protection. In the North Baltic Sea Water District, to which Lake Mälaren belongs, the status of that ecosystem service is poor, largely as a result of extensive draining in the area leading to a lack of floodplains. During periods of torrential rain, the area around Lake Mälaren and its tributaries is therefore at risk to be affected by floods that cause damage to food production, infrastructure and the environment. Eutrophication is already a problem in the area and large additions of phosphorus as a result of flooded agricultural land can cause large algal blooms and degraded habitat for aquatic organisms. During August and September 2023, unusually large amounts of rain fell over central Sweden, which increased the flow of water in Lake Mälarens tributaries and flooded some of them. High frequency turbidity data from in-situ sensors installed in Sagån, Hågaån and Fyrisån, three tributaries to Lake Mälaren, was used to study the effects of the heavy rains on their waterflow and estimated phosphorus transport. The results showed a significant correlation between increased water flow and increased phosphorus transport, a significant increase in 2023 compared to 2018-2022 and significant differences between the tributaries. Flooded Sagån had extremely high peaks in estimated phosphorus transport. The results indicate that the eutrophication problems in Lake Mälaren may worsen in a future climate with more intense downpours unless measures are taken to strengthen the catchment's ability to handle large amounts of rainfall.