Short and intense rainfall, called cloudbursts, is becoming more frequent in Sweden as an effect of climate change. With that comes an increased frequency of flooding events caused by the heavy rainfall, called pluvial flooding. This is especially problematic in urban areas where large areas of impervious surface greatly increases the volumes of surface runoff. Mapping of bluespots, locations where pluvial flooding is more likely to occur, can be an important aid towards preventing this kind of flooding. This study concerns performing such a mapping for the islands Kullö, Resarö and Rindö in the municipality Vaxholms stad, Sweden. These islands are chosen for being future high development areas. The analysis is done through hydrological modelling of a digital elevation model. From that expected runoff volumes is calculated from statistical models of precipitation data. Analysis of the result concludes that the major road, 274, is expected to be affected by flooding along two sections. Some houses and other minor roads are also affected. But the overall impact on infrastructure and social functions is low. The mapping should be able to function as a tool in the flood preventative work of Vaxholms stad and in planning of future developments.

The industrial area Larsfrid-Vilhelmsfält in Halmstad will be transformed into a residential-, service- and educational area. Heavy cloudbursts in the future are more than today's stormwater- and sewer pipes can handle. There is a possibility to supplement the drainage system with blue-green solutions for planned management, retention and storage of stormwater from daily rain and pluvial flooding. The solutions also do other ecosystem services as reducing heat and support biodiversity and their multifunctionality make them suitable on valuable land. This work has studied opportunities for blue-green solutions, especially green roofs, permeable surfaces and multifunctional spaces in Larsfrid-Vilhelmsfält. The study questions have been How can Halmstad municipality work with blue-green solutions as a resource in Larsfrid-Vilhelmsfält? and Is it possible to point out spaces in the Larsfrid-Vilhelmsfält area for blue-green stormwater management? The method consists of a literature study, questions to municipal officials, study of downpour maps and visual inspections. The first study question has been answered trough advantages and disadvantages according to different blue-green solutions, different laws, the planning process, costs and benefits and examples from Malmö and Göteborg amongst others. The second question has been answered trough suggestions of blue-green solutions pointed out on an image of Larsfrid-Vilhelmsfält. The image is created from a map overlay of an orthophoto and information from a downpour map, information from aerial photos from Internet and visual inspections on site. The municipality of Halmstad has a chance to start early with sustainable urban drainage systems in Larsfrid-Vilhelmsfält. There are ways to calculate costs and maintenance. It is easier and more inexpensive to construct blue-green solutions before the area is finished, than after. Without it, it will be much more expensive to take care of the suffering and the physical costs caused by pluvial flooding.

Översvämningar till följd av skyfall har blivit allt vanligare och förväntas att öka i takt med klimatförändringarna. Översvämningar kan ställa till stora skador för ett samhälle, framförallt när de samhällsviktiga verksamheterna blir drabbade. För att undvika att detta sker bör samhället vara byggt för att tåla stora volymer vatten som faller vid ett skyfall. Ett steg för att nå dit är att göra en skyfallskartering där flödesvägar, vattenvolymer och översvämningens utbredning tas fram genom hydraulisk modellering. Utifrån skyfallskarteringen kan sårbara områden upptäckas och förebyggande åtgärder kan utföras för att minska översvämningens negativa påverkan. Akademiska sjukhuset i Uppsala är en samhällsviktig verksamhet och har tidigare haft problem med översvämningar. I den här studien har en skyfallskartering utförts på Akademiska sjukhusets område för att ta reda på översvämningens utbredning vid ett skyfall och vilka åtgärder som lämpar sig för att förhindra översvämningar. Skyfallskarteringen utfördes i det tvådimensionella (2D) hydrauliska modelleringsprogrammet MIKE 21 Flow Model. Eftersom en skyfallskartering baseras på många generaliseringar finns det vissa osäkerheter kring valet av parametrar. Därför har även en känslighetsanalys utförts kring valet av regntyp (Chicago Design Storm (CDS) jämfört med ett blockregn), regnets varaktighet, grönytornas avrinningskoefficient och markens infiltrationshastighet. Indata till modellen baserades på olika kartdata som bearbetades i GIS-programmet ArcMap. Flera olika regn med varierande återkomsttid simulerades. Resultaten visade att det blir översvämning inne på sjukhusområdet vid ett 100-årsregn som förvärras när återkomsttiden ökar. Åtgärdsanalysen utfördes genom att lägga in förändringar i höjdmodellen för att se hur det påverkar översvämningens utbredning. Analysen visade att åtgärder som jordvallar och höjdsättning av marken kan tillämpas på området för att minska översvämningsrisken. Resultatet från känslighetsanalysen visade att ett CDS-regn ger större översvämningskonsekvenser i modelleringen än om ett blockregn av samma återkomsttid och varaktighet används. Känslighetsanalysen av varaktigheterna visade att en lång varaktighet kan leda till låga flödestoppar som inte representerar ett skyfall väl. En avrinningskoefficient på 0,4 beskriver infiltrationen i området väl och när en större avrinningskoefficient används tenderar översvämningen att bli större på grönytorna. Till sist visade resultatet att infiltrationshastigheten är en känslig parameter som bör väljas efter mer noggrann analys av marken i modelleringsområdet. / Flooding as a cause of cloudbursts have become more common and is expected to increase with climate change. Floods can cause substantial damage to a society, especially when the critical societal functions are affected. To avoid this the city should be built to tolerate large volumes of water from cloudbursts. As a step on the way to accomplish this, a cloudburst mapping could be made where flow paths, water volumes and the extent of the flooding are studied through hydraulic modelling. Through the cloudburst mapping, vulnerable areas can be spotted, and flood prevention measures can be taken to lessen the extent of the floods negative impact. Uppsala University Hospital serves a critical societal function and has previously had problems with flooding. In this project a cloudburst mapping has been made in the two dimensinoal (2D) hydraulic modelling program, MIKE 21. This was done to find out the extent of a flood caused by a cloudburst event and what measures that can be taken to prevent floods. A cloudburst mapping is based off many generalized assumptions and there are some uncertainties when selecting the parameters. Because of this, a sensitivity analysis was performed on the selection of rain-type (Chicago Design Storm (CDS) vs. block-rain), rain duration, the runoff coefficient and the soil's infiltration capacity. The inputs of the model were based off different geographic data and then constructed in the GIS-program ArcMap. Several different rain events with varying duration and return periods were simulated. The results showed that there is considerable flooding in the area after a rain with a 100-year return period and it gets worse when the return period increases. The flood prevention analysis was made by editing the terrain to mimic flood prevention measures and study how the extent of the flood responds to the edits. The analysis showed that measures like soil barriers and changes in elevation were effective in lessening the risk of flooding. The results from the sensitivity analysis showed that a CDS-rain causes a more significant flooding compared to a block-rain of the same return period and duration. The sensitivity analysis of the rain duration proved that a long duration can lead to flat flow curves that doesn't resemble a flow curve from a cloudburst event. A runoff coefficient of 0.4 describes the infiltration in the area well and with a larger coefficient the flooding on greenery tend to grow. Lastly, the infiltration capacity proved to be a sensitive parameter that needs to be selected carefully, preferably after a thorough soil analysis.

Från om med 1 januari 2024 ska alla kommuner ha en vattentjänstplan. En vattentjänstplan ska innehålla varje kommuns långsiktiga plan för att tillgodose allmänna vattentjänster i framtiden samt åtgärder som behöver vidtas vid skyfall för att skydda VA-anläggningar. Lagändringen infördes 1 januari 2023 vilket har gett kommuner en snäv tidsplan att ta fram denna plan. Arbetet har undersökt vad vattentjänstplanen i Västerås kommun behöver innehålla för att uppfylla kravet om åtgärder vid skyfall, identifiera punkter i spill- och dagvattennätet som potentiellt är sårbara för skyfall och ge förslag på skyfallsåtgärder. För att uppfylla syftet har en risk- och sårbarhetsanalys utförts för att identifiera punkter i spill- och dagvattennätet som är sårbara för skyfall. Analysen inkluderade en workshop med nyckelpersoner på Mälarenergi Vatten AB och en riskmatris som användes som bedömningsunderlag. Från riskmatrisen identifierades punkter som var potentiellt sårbara för skyfall och en lågpunktskartering utfördes i SCALGO Live på utvalda punkter. De regnhändelser som utfördes i karteringen var 10-, 20- och 100-årsregn. Lågpunktskarteringen jämfördes även med en skyfallskartering med markavrinning och ledningsnät, vilket är en kartering av hög detaljeringsgrad, för att undersöka ifall lågpunktskartering kan vara lämpligt underlag till en vattentjänstplan. Resultatet av risk- och sårbarhetsanalysen var att sju punkter, som gavs som förslag under workshopen, hade höga riskvärden och var potentiellt sårbara för skyfall. Tre av sju punkter valdes till vidare analys: Branthovda, Skiljebo och Önsta-Gryta, alla belägna i Västerås tätort. Samtliga av dessa tre punkter var i dagvattennätet. Lågpunktskarteringen i SCALGO Live som utfördes över dessa tre punkter visade stora översvämningar vid ett 100-årsregn. Skyfallsåtgärder som föreslogs för platserna var magasinerings ytor och skyfallsled. Vid jämförelse av lågpunktskartering och skyfallskartering med markavrinning och ledningsnät visade skyfallskarteringen en mindre översvämning för Branthovda och Skiljebo. I Önsta-Gryta var skillnaden mellan karteringarna minimal. Detta var då skyfallskarteringens resultat visar på att dagvattenledningarna i området var överbelastade redan vid ett 10-årsregn, vilket liknade villkoret i lågpunktskarteringen att dagvattenledningarna antas vara fulla. Med detta kan endast en lågpunktskartering visa ett områdes potential till att var sårbara för skyfall, men säger inget om hur spill- eller dagvattennätet påverkas. Dock kan en lågpunktskartering hjälpa till att identifiera områden i tätorter som skulle kunna vara sårbara för översvämningar. / As of January 1st, 2024, all municipalities must have a water service plan. A water service plan must contain each municipality's long-term plan to provide public water services in the future and solutions that need to be taken in the event of a cloudburst to protect water and sewage facilities. The change in law was introduced on January 1st, 2023, which has given municipalities a tight timetable to develop this plan. The study has investigated what the water service plan in Västerås municipality needs to contain in order to fulfill the requirement for solutions in the event of cloudbursts, identify points in the waste and stormwater network that are potentially vulnerable to cloudbursts, and provide suggestions for torrential rain measures. In order to fulfill the purpose, a risk and vulnerability analysis has been carried out to identify points in the waste and stormwater network that are potentially vulnerable to cloudbursts. The analysis included a workshop, with key individuals at Mälarenergi Vatten AB, and a risk matrix that was used as an assessment basis. From the risk matrix, points that were potentially vulnerable to cloudbursts were identified and a low-point mapping was performed in SCALGO Live at the selected points. The rain events performed in the mapping were 10-, 20- and 100-year rainfalls. The low-point mapping was compared with a cloudburst mapping with land runoff and conduit network, which is a mapping with a high degree of detail, to investigate whether low-point mapping can be a suitable basis for a water service plan. The result of the risk and vulnerability analysis was that seven points, which were given as suggestions during the workshop, had high-risk values and were potentially vulnerable to cloudbursts. Three out of the seven points were selected for further analysis: Branthovda, Skiljebo, and Önsta-Gryta, all of them located in Västerås city. All of these sensitive points were in the stormwater network. The low-point mapping in SCALGO Live performed over these three points showed major flooding during a 100-year rainfall event. The proposed cloudburst solutions for the sites were storage areas and cloudburst roads. When comparing low-point mapping and cloudburst mapping with ground runoff and conduit networks, the cloudburst mapping showed a minor flood for Branthovda and Skiljebo. In Önsta-Gryta, the difference between the mappings was minimal. This was due to the results of the cloudburst mapping showing that the stormwater pipes in the area were overloaded even with a 10-year rain, which was similar to the condition in the low-point mapping that the stormwater pipes are assumed to be filled. With this, only a low point mapping can show an area's potential for being vulnerable to cloudbursts but does not say anything about how the waste or stormwater network is affected. However, low point mapping can help identify areas in built-up areas that could be vulnerable to flooding.

Intense but short-term cloudbursts may cause severe flooding in urban areas. Such short-term cloudbursts mostly are of convective character, where the rain intensity may vary considerably within relatively small areas. Using uniform design rains where maximum intensity is assumed over the whole catchment is common practice in Sweden, though. This risks overestimating the hydraulic responses, and hence lead to overdimensioning of stormwater systems. The objective of this study was to determine how the hydraulic response to cloudbursts is affected by the spatial variation of the rain in relation to the catchment size, aiming to enable improved cloudburst mapping in Sweden. Initially, the spatial variation of heavy rains in Sweden was investigated by studying radar data provided by SMHI. The distribution of rainfall accumulated over two hours from heavy raincells was investigated, based on the assumption that the intensity of convective raincells can be approximated as spatially Gaussian distributed. Based on the results, three Gaussian test rains, whose spatial variation was deemed a representative selection of the radar study, were created. In order to investigate how the hydraulic peak responses differed between the Gaussian test rains and uniform reference rains, both test and reference rains were modeled in MIKE21 Flow model. The modelling was performed on an idealised urban model fitted to Swedish urban conditions, consisting of four nested square catchments of different sizes. The investigated hydraulic peak responses were maximum outflow, proportion flooded area and average maximum water depth. In comparison with spatially varied Gaussian rains centered at the outlets, the uniform design rain with maximum rain volume overestimated the peak hydraulic response with 1-8%, independent of catchment size. Uniform design rains scaled with an area reduction factor (ARF), which is averaging the rainfall of the Gaussian rain over the catchment, instead underestimated the peak response, in comparison with the Gaussian rains. The underestimation of ARF-rains increased heavily with catchment size, from less than 5 % for a catchment area of 4 km2 to 13 - 69 % for a catchment area of 36 km2. The conclusion can be drawn that catchment size ceases to affect the hydraulic peak response when the time it takes for the whole catchment to contribute to the peak response exceeds the time it takes for the peak to be reached. How much the rain varies over the area which is able to contribute to the peak response during the rain event, can be assumed to decide how much a design rain without ARF overestimates the peak responses. If the catchment exceeds this size, an ARF-scaled rain will underestimate the peak responses. This underestimation is amplified with larger catchments. The strong pointiness of the CDS-hyetograph used in the study risks underestimating the differences in hydraulic peak responses between the test rains and a uniform rain without ARF, while the difference between test rains and uniform rains with ARF risks being overestimated. / Intensiva men kortvariga skyfall kan orsaka omfattande översvämningsproblematik i urbana områden. Trots att sådana kortvariga skyfall oftast är av konvektiv karaktär, där regnintensiteten kan variera avsevärt inom relativt små områden, används idag uniforma designregn där maxintensitet antas över hela avrinningsområdet. Detta riskerar att leda till en överskattning av hydrauliska responser, och följaktligen överdimensionering av dagvattensystem. Denna studie syftar till att utreda hur den hydrauliska responsen av skyfall påverkas av regnets spatiala variation, i relation till avrinningsområdets storlek. Ytterst handlar det om att möjliggöra förbättrad skyfallskartering i Sverige. Initialt undersöktes den spatiala variationen hos kraftiga regn i Sverige, genom en studie av radardata tillhandahållen av SMHI. Utbredningen av regnmängd ackumulerad över två timmar från kraftiga regnceller undersöktes utifrån antagandet att intensiteten hos konvektiva regnceller kan approximeras som spatialt gaussfördelad. Baserat på resultatet skapades tre gaussfördelade testregn vars spatiala variation ansågs utgöra ett representativt urval från radarstudien. För att undersöka hur de hydrauliska responserna skiljer sig åt mellan de gaussfördelade testregnen och uniforma referensregn, modellerades såväl test- som referensregn i MIKE 21 Flow model. Modelleringen utfördes på en idealiserad stadsmodell anpassad efter svenska urbana förhållanden, bestående av fyra nästlade kvadratiska avrinningsområden av olika storlekar. De hydrauliska responser som undersöktes var maximalt utflöde, maximal andel översvämmad yta samt medelvärdesbildat maximalvattendjup, alltså toppresponser. Jämfört med spatialt varierade gaussregn centrerade kring utloppen överskattade ett uniformt designregn med testregnens maximala volym de hydrauliska toppresponserna med 1-8 %, oberoende av avrinningsområdets storlek. Uniforma designregn skalade med area reduction factor (ARF), vilken medelvärdesbildar gaussregnets nederbörd över avrinningsområdet, underskattade istället toppresponsen jämfört med gaussregnen. ARF-regnets underskattning ökade kraftigt med avrinningsområdets storlek, från mindre än 5 % för ett avrinningsområde på 4 km2, till 13 - 69 % för ett avrinningsområde på 36 km2. Slutsatsen kan dras att avrinningsområdets storlek upphör att påverka den hydrauliska toppresponsen, då tiden det tar för hela avrinningsområdet att samverka till toppresponsen överstiger tiden till denna respons. Hur mycket regnet varierar över det område som under regnhändelsen hinner samverka till toppresponsen, kan antas avgöra hur mycket ett designregn utan ARF överskattar toppresponserna. Överstiger avrinningsområdet denna storlek kommer ett ARF-regn att underskatta toppresponserna, och underskattningen förstärks med ökande avrinningsområdesstorlek. Den kraftiga temporala toppigheten hos den CDS-hyetograf som användes i studien riskerar att underskatta skillnaderna i hydraulisk topprespons mellan testregnen och ett uniformt regn utan ARF, medan skillnaden mellan testregn och uniforma regn med ARF istället riskerar att överskattas.