The work of this master thesis is based on analyses of monthly precipitation data from 70 stations of the SMHI (Swedish Meteorological and Hydrological Institute) in Sweden, in the period 1860-2014, using the information for the year of introduction of the wind shield at each station. The primary goal is the calculation of correction factors which will be applied on the precipitation data in the period of measurements before the introduction of the wind shield. This correction will counterbalance the underestimation of the collected precipitation by the unshielded precipitation gauges due to the effect of the wind. The wind induced error, related to aerodynamical effects, increases with increasing wind speed. The stronger the wind, the more capable it is of deflecting the precipitation water droplets or snowflakes, falling towards the gauge orifice, away from it. In spite of the important efficiency of the wind shield which acts to diminish the wind error, the long-term effect of changing the measuring instrumentation at some time in the observations history is the production of inhomogeneous data in the measurements records. Inhomogeneous precipitation data are sources of errors in climatology and hydrology and result in misleading conclusions regarding the climate change and climate variations, hence they should be identified and corrected through a homogenization method. The analysis includes the comparison of the precipitation data of each station during two periods, one before and one after the introduction of the wind shield. This comparison leads to the calculation of ratios representing the increase in the catch between the two periods due to the introduction of the wind shield. Temperature data are also processed in order to estimate the type of precipitation (snow/rain) in each case. The monthly corrections ranged between 5 %, for rain, and 27 % for snow precipitation. The absolute value of the increase of the average annual precipitation due the implementation of the correction was 50 mm. The comparison of the corrected against the uncorrected precipitation time series indicated a less pronounced increase (0.74 mm/y) of the precipitation during the last 150 years, after the application of the correction, compared to the increase indicated from the uncorrected data (1.19 mm/y). / Kontinuerliga samt felfria nederbördsmätningar är av stor betydelse för geovetenskaper som klimatologi och hydrologi därför att nederbördsdata är en av de primära meteorologiska parametrarna för forskning om klimatförändringen. Att säkerställa felfria (homogena) nederbörds tidsserier betyder i stort sett att säkerställa homogenitet genom att identifiera och korrigera inhomogena data. Icke homogena data uppkommer på grund av förändringar i mätmetoder och mätförhållanden under observationstiden, sedan 1860-talet tills idag alltså. Denna studies syfte är att beräkna en korrektion som ska användas för att korrigera nederbördsmätningar som utfördes sedan 1860 utan vinskydd. Vindskyddet eller vindskärmen, en speciell utrustning som användas på nederbördsinsamlare, infördes gradvis under perioden 1900-1960 vid de svenska nederbördstationerna. Vindskyddet introducerades med avsikt att minska vindens påverka vid nederbördsinsamling. Men trotts den positiva effekten som vindskyddet ledde till, genom den ökade nederbördsmängden som samlades in, skapade denna förändring av mätarutrustningen inhomogena data. Bearbetningen skedde för månadsnederbördsdata från 70 stationer från SMHIs meteorologiska nätverk genom att jämföra nederbördsobservationer som genomfördes under perioderna tio år före och tio år efter införandet av vindskydd. Dessutom användes temperaturdata från samma stationer för att uppskatta nederbördslag (snö/regn). Skälet till detta är att vinskyddseffekten är olika mellan snö och regn. Beräkningarna och bestämningen av nederbördslag ledde till en 5 % respektive 27 % nederbörds ökning för regn och snö för de mätningarna som utfördes utan vindskydd. I genomsnitt har de korrigerade värdena, under perioden som vinskyddet saknades, ökat med omkring 50 mm.

The work of this master thesis is based on analyses of monthly precipitation data from 70 stations of the SMHI (Swedish Meteorological and Hydrological Institute) in Sweden, in the period 1860-2014, using the information for the year of introduction of the wind shield at each station. The primary goal is the calculation of correction factors which will be applied on the precipitation data in the period of measurements before the introduction of the wind shield. This correction will counterbalance the underestimation of the collected precipitation by the unshielded precipitation gauges due to the effect of the wind. The wind induced error, related to aerodynamical effects, increases with increasing wind speed. The stronger the wind, the more capable it is of deflecting the precipitation water droplets or snowflakes, falling towards the gauge orifice, away from it. In spite of the important efficiency of the wind shield which acts to diminish the wind error, the long-term effect of changing the measuring instrumentation at some time in the observations history is the production of inhomogeneous data in the measurements records. Inhomogeneous precipitation data are sources of errors in climatology and hydrology and result in misleading conclusions regarding the climate change and climate variations, hence they should be identified and corrected through a homogenization method. The analysis includes the comparison of the precipitation data of each station during two periods, one before and one after the introduction of the wind shield. This comparison leads to the calculation of ratios representing the increase in the catch between the two periods due to the introduction of the wind shield. Temperature data are also processed in order to estimate the type of precipitation (snow/rain) in each case. The monthly corrections ranged between 5 %, for rain, and 27 % for snow precipitation. The absolute value of the increase of the average annual precipitation due the implementation of the correction was 50 mm. The comparison of the corrected against the uncorrected precipitation time series indicated a less pronounced increase (0.74 mm/y) of the precipitation during the last 150 years, after the application of the correction, compared to the increase indicated from the uncorrected data (1.19 mm/y). / Kontinuerliga samt felfria nederbördsmätningar är av stor betydelse för geovetenskaper som klimatologi och hydrologi därför att nederbördsdata är en av de primära meteorologiska parametrarna för forskning om klimatförändringen. Att säkerställa felfria (homogena) nederbörds tidsserier betyder i stort sett att säkerställa homogenitet genom att identifiera och korrigera inhomogena data. Icke homogena data uppkommer på grund av förändringar i mätmetoder och mätförhållanden under observationstiden, sedan 1860-talet tills idag alltså. Denna studies syfte är att beräkna en korrektion som ska användas för att korrigera nederbördsmätningar som utfördes sedan 1860 utan vinskydd. Vindskyddet eller vindskärmen, en speciell utrustning som användas på nederbördsinsamlare, infördes gradvis under perioden 1900-1960 vid de svenska nederbördstationerna. Vindskyddet introducerades med avsikt att minska vindens påverka vid nederbördsinsamling. Men trotts den positiva effekten som vindskyddet ledde till, genom den ökade nederbördsmängden som samlades in, skapade denna förändring av mätarutrustningen inhomogena data. Bearbetningen skedde för månadsnederbördsdata från 70 stationer från SMHIs meteorologiska nätverk genom att jämföra nederbördsobservationer som genomfördes under perioderna tio år före och tio år efter införandet av vindskydd. Dessutom användes temperaturdata från samma stationer för att uppskatta nederbördslag (snö/regn). Skälet till detta är att vinskyddseffekten är olika mellan snö och regn. Beräkningarna och bestämningen av nederbördslag ledde till en 5 % respektive 27 % nederbörds ökning för regn och snö för de mätningarna som utfördes utan vindskydd. I genomsnitt har de korrigerade värdena, under perioden som vinskyddet saknades, ökat med omkring 50 mm.

I Sverige förväntas klimatförändringar leda till ökad nederbörd med kraftiga skyfall samt längre regnvaraktighet, vilket resulterar i att en större mängd vatten behöver tas omhand. I urbana miljöer kan detta bli svårare eftersom mängden tillgängliga ytor minskar och andelen hårdgjorda ytor ökar vilket leder till en snabb dagvattenavrinning med större tillförsel av föroreningar till recipienten. För att planera inför ett framtida klimat där både risken för översvämning och statusen på vattenkvaliteten inkluderas, kommer det krävas att höga krav på kommuners dagvattenhantering ställs. Ett sätt för kommuner att planera för detta är att implementera en dagvattenstrategi, vilket är en långsiktig plan som behandlar dagvattenhantering vid nybyggnad, ombyggnad, ändrad markanvändning samt vid drift och underhåll av byggnader och anläggningar. Stockholms stad är en av kommunerna i Sverige med förorenade ytvattenförekomster som inte når upp till en god vattenstatus enligt miljökvalitetsnormerna och vattendirektivet. För att ta itu med detta problem har Stockholms stad antagit en dagvattenstrategi, vilket inkluderar en åtgärdsnivå som ställer krav på hur stadens dagvatten ska hanteras för att uppnå miljökvalitetsnormerna. Åtgärdsnivån gäller för alla ny- och ombyggnationsprojekt och inkluderar ett dimensioneringskrav där dagvattenanläggningar ska dimensioneras utifrån ett regndjup på 20 mm för att uppnå en reningseffekt på minst 70% för fosfor, koppar och zink. Regndjupet motsvarar enligt åtgärdsnivån att 90% av de enskilda nederbördstillfällena under ett år som är mindre än eller lika med 20 mm nederbörd omhändertas. Åtgärdsnivåns dimensioneringskrav har resulterat i att stora ytor behöver tas i anspråk för dagvattenhantering i Stockholm, vilket inte alltid är möjligt då det är stor konkurrens om ytorna. Vid beräkning av dimensioneringskravet togs det inte i beaktning att i vissa dagvattenanläggningar sker det en kontinuerlig avtappning under ett pågående regn. Kontinuerlig avtappning innebär att det sker ett utflöde från dagvattenanläggningen genom t.ex. dräneringsrör eller exfiltration. Detta innebär att dimensioneringskravet skulle kunna frångås för dessa anläggningar. Rapporten ämnar därför att utreda åtgärdsnivåns dimensioneringskrav samt de beräkningar som ligger till grund för kravet. Utredningen görs genom en litteraturstudie samt en fallstudie för en dagvattenanläggning i form av en växtbädd (som har kontinuerlig avtappning), där modelleringsverktygen Mike Urban och StormTac appliceras. I Mike Urban undersöks det vilket regndjup som motsvarar att 90% av den årliga avrinningsvolymen omhändertas. För att undersöka vilken reningseffekt som de modellerade regndjupen ger upphov till används StormTac, som beräknar reningseffekten för fosfor, koppar och zink. Resultatet visar att det finns flera tvetydigheter när det gäller framtagandet av Stockholms stads åtgärdsnivå framförallt eftersom tillvägagångssättet inte presenteras till fullo. Modelleringsresultatet i Mike Urban visar att ett regndjup på 10 mm är tillräckligt för att omhänderta 90% av den årliga avrinningsvolymen då hänsyn tas till avtappning. Däremot visar StormTac resultatet att en reningseffekt på minst 70% är svårt att garantera för de undersökta föroreningarna även om växtbädden omhändertar 90% av den årliga avrinningsvolymen. Trots att det finns flera tvetydigheter när det gäller framtagandet av Stockholms stads åtgärdsnivå, så kan det ändå anses vara bra att staden har ett dimensioneringskrav. Detta för att säkerställa i detaljplanen att tillräcklig yta planläggs för omhändertagande av dagvatten. Det är däremot viktigt att åtgärdsnivån kontinuerligt uppdateras och anpassas efter ny forskning och nya tekniker samt att ytterligare kompletteringar görs till åtgärdsnivån för att skapa tydlighet kring när dimensioneringskravet är applicerbart. / The effect of climate change is expected to cause an increase in precipitation with greater frequency and intensification in Sweden, which results in a larger amount of water that needs to be managed. In urban environments this could be challenging since useable spaces for stormwater management decreases and the portion of impervious areas increases, which leads to a rapid stormwater runoff and a higher release of pollution to receiving waters. To be able to plan for a future climate where both the risk of flooding and the quality of water bodies are included, higher demands need to be set on municipalities’ stormwater management. One way for municipalities to reach the demands is to implement a stormwater management strategy, which is a long-term plan that treats stormwater management at new constructions, reconstructions, change of land use and for operation and maintenance of buildings and facilities. Stockholm municipality is one of the municipalities in Sweden with polluted surface water bodies that does not meet the requirements of the Environmental Quality Standards (EQS) and the Water Framework Directive. To address this problem, Stockholm municipality has implemented a stormwater management strategy, which includes a “remediation standard” (åtgärdsnivå) with guidelines on how the city should handle their stormwater in order to reach the EQS. The guidelines apply to all new and reconstruction projects and includes a “design policy” (dimensioneringskrav) where stormwater facilities should be dimensioned after a rain depth of 20 mm to achieve a retention capacity of at least 70% for phosphorus, copper and zinc. The rain depth of 20 mm corresponds to handling 90% of the rain events that are less or equal to a precipitation of 20 mm during a year. The design policy has resulted in large areas in Stockholm being devoted to stormwater management. However, this is not always possible since there is a great competition regarding available spaces in urban areas. During the development of the design policy, no consideration was made to continuous outflow during rainfall in stormwater facilities. This means that the design policy could be deviated for these facilities. Therefore, the aim of the thesis is to investigate the remediation standard and the underlying computations in the design policy. The investigation consists of a literature study and a case study for a stormwater facility consisting of a rain garden with continuous outflow, where the modeling tools Mike Urban and StormTac are applied. In Mike Urban it is investigated which rain depth that corresponds to handling 90% of the yearly runoff. To investigate which retention capacity the modelled rain depths generates, StormTac is used. The retention capacity was estimated for phosphorus, copper and zinc. The results indicate that there are several ambiguities concerning the development of Stockholm municipality’s remediation standard, especially since the full procedure is not presented. The modeling results from Mike Urban show that a rain depth of 10 mm is enough to handle 90% of the yearly runoff. On the other hand, the StormTac results indicate that a retention capacity of at least 70% will be difficult to ensure even though the rain garden is able to handle 90% of the yearly runoff. Despite the several ambiguities concerning the development of Stockholm municipality’s remediation standard, it could nonetheless be considered better for the city to have a design policy to ensure that enough space is available to manage stormwater. However, it is important that the remediation standard is continuously updated and adapted to new research and technologies. Further amendments to the remediation standard need to be made to create clarity for when the design policy is applicable.