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.

Den på senare år ökade regnintensiteten och varaktigheten vid lokala och intensivakorttidsregn har gett upphov till att stora delar av det allmänna avloppsledningsnätet, somtidigare klarat av normala regn utan att ledningsnätet kapacitet överskrids, inte klarar av atthantera de enorma mängderna vatten som uppstår i ledningssystemet. Detta har resulterat i attett flertal fastigheter som tidigare inte haft några problem med källaröversvämningar, drabbatsav baktrycksrelaterade källaröversvämningar vid regn som överskrider det regn som detallmänna avloppsledningsnätet dimensionerades för. Den samlade erfarenheten somkommuner i olika delar av landet har av arbetet mot baktrycksrelateradekällaröversvämningar, är att kontinuerliga förbättringar och förnyelser av det befintligaavloppsledningsnätet bidrar till att många källaröversvämningar undviks, men samtidigtmenar de att enskilda fastighetsägare har ett ansvar att åtgärda fel och brister på sina egnaledningar för att minska risken för källaröversvämningar vid regn som överskrider detdimensionerande regnet.Det huvudsakliga syftet med detta arbete har varit att, beroende på orsaken eller orsakerna tillöversvämningen, redogöra för olika tekniska anpassningsåtgärder som fastighetsägare kansätta in i enskilda fastigheter, för att minska risken för källaröversvämningar vid regn somöverskrider det dimensionerande regnet. Då denna studie endast behandlar fastigheter med ettseparerat avloppssystem, har de tekniska anpassningsåtgärderna anpassats till fastigheter meddenna systemtyp. Vidare har hänsyn tagits till att fastigheter med denna systemtyp antingen äranslutna till ett kombinerat eller duplikat avloppssystem i gatan.Studien har genomförts med en kvalitativ metod där litteraturstudien kompletterats med enfallstudie med tillhörande studiebesök på en översvämningsdrabbad fastighet. Ilitteraturstudiens inledningsfas var huvudmålet att klargöra vilka relevanta teorier med tydligkoppling till studiens syfte och frågeställningar som avhandlats i tidigare forskning,vetenskapliga rapporter och artiklar samt facklitteratur. Den efterföljande fallstudien hadehuvudmålet att nyansera, fördjupa och utveckla teorier för orsaken till varför fastigheterdrabbas av källaröversvämningar vid lokala och intensiva korttidsregn och vilka tekniskaanpassningsåtgärder som kan sättas in för att minska risken för framtidakällaröversvämningar.Resultaten från fallstudien visade att den översvämningsdrabbade fastigheten drabbades av enbaktrycksrelaterad källaröversvämning orsakad av baktryck i spillvattendelen iduplikatsystemet. Då baktryck i det allmänna spillvattensystemet är ovanliga, var en isammanhanget viktig fråga vad som var orsaken till baktrycket i samband med det kortaintensiva regnet. De bakomliggande orsakerna till detta visade sig vara att fastigheten har tvåfelkopplade hårdgjorda ytor, en hundratrettio kvadratmeter stor innergård utan överbyggnadsamt en källartrappa om några kvadratmeter utan tak ovanför sig, som avledde storatillskottsvattenmängder till fastighetens spillvattenservis vid det kraftiga regnovädret. Dettatillsammans med överläckaget av dagvatten på det allmänna avloppsledningsnätet från dehögre liggande dagvattenledningarna till de lägre liggande spillvattenledningarna, gav upphovtill att kapaciteten hos det allmänna spillvattensystemet överskreds, med källaröversvämningsom följd. De tekniska anpassningsåtgärderna som har föreslagits är bland annat att installeraen backventil på spillvattenservisen i en utgångsbrunn intill fastigheten för att underlättainspektion och underhåll samt att koppla bort brunnen på innergården frånspillvattenledningen och istället pumpa upp dagvattnet till den maximala uppdämningsnivånoch därifrån låta det falla med självfall till en dagvattenbrunn. / The public sewer system previously wasn´t affected by normal rain and it´s pipeline capacitywas never really overloaded. Last year’s intense and long duration rain has seriously testedthe pipelines revealing it´s incapacity handling the amount of water resulting of heavyintensive rain, resulting in basement flooding not experienced before.While accumulated knowledge, improvements and maintenance accessible has preventedmost flooding, the governing body insists on the individual property owner’s responsibilityfixing errors and shortcomings of their system to avoid and reduce the risk of basementflooding during local intense precipitations. For this reason, this thesis main focus will be onpresenting the various existing technical solutions for individual properties. The technicalsolutions will be ones applicable to properties with a separated sewer system only. I have alsotaken in consideration that the properties in question are connected to a combined sewersystem or a duplicate sewer system.The empirical study is based on a case study where the author visits a property affected byflooding. The purpose of the case study was connecting the theory gained through theliterature and to nuance, deepen and develop theories explaining why the properties where hitby flooding and if possible clarify which technical improvements could be implementedhindering it from happening again.The flooding was caused by back pressure in the wastewater part of the duplicate system. Thiswas in turn caused by two incorrectly connected hard surfaces (Courtyard and cellar stairs).This, together with the overload of rainwater on the public sewer network from the higherlying storm drain system to the lower lying wastewater system lead to flooding. Solution:Installing a Backwater valve on the wastewater system, disconnecting the well in thecourtyard pumping up the surface water to maximum and letting it fall from there into astormwater drain.

På grund av det rådande miljöhotet så bör fokus för forskning och utveckling i ämnet riktas åt att utnyttja så många förnybara energikällor som möjligt, samt även optimera dessa för största möjliga energiupptagning. Vind, vatten och solljus är välkända och väl utformade källor för energi. Huruvida vatten i form av regn kan utnyttjas och dess potential kommer studeras i det här arbetet. Materialval och konstruktionslösningar står i centrum för arbetet. Vidare så studeras dess bakgrunder för utvinningsmetoderna och dess grundläggande principer tas upp för att skapa en bättre förståelse för möjligheterna att utnyttja tekniken. Fortsättningsvis så har rådande potentiella användningsområden och kommande utmaningar diskuterats utförligt. / Because of the prevailing environmental threat, focus for research and development in the subject should aim towards taking advantage of as many renewable energy sources as possible aswell as optimizing them to convert as much energy as possible. All renewable energy must be utilized, but above all, also optimized. Wind, water and sunlight are well-known and well-designed sources of energy. Whether water in the form of rain can be utilized and its potential as a sustainable commercial method will be studied in this paper. Material selection and design solutions are at the heart of the work. Furthermore, its backgrounds for the extraction methods are studied and its basic principles are addressed to create a better understanding of the possibilities of utilizing the technology. Moreover, the current potential uses and future challenges have been discussed in detail.

Urban pluvial floods have become more and more common in Europe. These floods have resulted in high costs for society, increasing the interest in conducting hydraulic flood models. This in order to prepare and minimise the consequences of these flood events. The study looked at how changing the temporal distribution of the rain using six type events, and whether using the runoff coefficient method or infiltration method in such a model, would impact the flood extent and flood depth for a 100-year return period rain event. The model is made using MIKE+ for a catchment area in Malmö, Sweden.  The results showed that the runoff coefficient method generally overestimated both the flood extent and the maximum flood depth compared to the infiltration method. The differences were however very small between the methods, only between 6-7% over the catchment. For the six different temporal distributions for the rain event, the conclusion could be drawn that the flood extent follows a clear pattern from largest to smallest while no individual type event could be seen to give the deepest flood. Instead, this varied across the different evaluation points. / Urbana pluviala översvämningar har blivit ett allt vanligare fenomen i Europa. Dessa översvämningar medför stora kostnader för samhället. Intresset av att genomföra hydrauliska översvämningsmodeller som ett hjälpmedel till att hitta lämpliga skydd, och därmed minimera konsekvenserna av översvämningarna har ökat. Denna studie har utvärderat två olika mål. Dels hur en ändring av den temporala utbredningen av sex olika typ-regn påverkar utbredning och djup för en översvämning. Dels hur valet av infiltrationsmetoden eller avrinningskoefficient-metoden i en modell för ett 100-års regn event påverkar utbredning och djup av översvämningen. Modellen är byggd i MIKE+ och gäller för ett avrinningsområde i Malmö, Sverige.  Resultatet visade att avrinningskoefficient metoden generellt överskattar både utbredningen och djupet av översvämningen när den jämförs med infiltrationsmetoden. Skillnaderna var däremot små, mellan 6-7 % över avrinningsområdet. För de sex olika typ-regnen så visade resultatet att det fanns ett mönster där en vänsterpik var större än en högerpik när det gällde hur stor utbredningen var. Däremot så varierade djupet på översvämningen relativt stort i de olika utvärderings-punkterna beroende på typ-event.

With an expanding urbanization in the world, and thus the expansion of impermeable surfaces, the risk of pluvial floods is an increasing factor that needs to be considered. This, in combination with increasing rain intensities and frequency of rain events indicates a problem both today and for the future. With this in mind, it is an advantage to increase the knowledge of how different variations of extreme rainfall affects the hydraulic response of urban catchments, as well as which areas in urban environments contribute to the flood peak. The aims of this study are, with a particle tracking approach, to investigate how the peak runoff contributing areas differ geographically depending on the duration and time to peak of the rainfall event. This also includes the evaluation of what sizes of urban catchment areas are relevant to include when modelling the hydraulic response of Swedish urban catchment in relation to the characteristics of the hyetograph. The catchment area used in this study is made synthetically to represent a generic Swedish urban catchment with regards to the proportions of hardened surfaces, buildings and low points, as well as the slope of the catchment. Various variants of the Chicago Design Storm were implemented in the model. This included three different durations of 2-, 4- and 6 hours of which each, separately, constituted of three different time to peak that is decided by an r-value when creating the design storms. The r-values used in this study is 0.1, 0.4 and 0.8 where the values correlates to an early-, centred- and late peak of the hyetograph. To be able to investigate the peak contributing area, a particle tracking approach was initially used as an equivalent to tracers where the particles are first evenly distributed over the catchment area to then be concentrated to the locations that shows a variation in in the peak contributing area. This was done by using the modelling program MIKE 21 Flow Model FM powered by DHI, which also was used to run the hydrodynamic simulations of the inundation. The results of the hydrodynamic simulations showed that the rain events generated more runoff as the duration was extended. In addition, the timing of the peak of the rainfall intensity also had an impact on the result as the runoff increased with increasing r-value. Thus, as the peak of the hyetograph is delayed, it imposes an increasing risk of severe flooding. Furthermore, with the use of particle tracking, it could be concluded that the different design storm had an influence on the peak contributing distance where the distance grew larger when the duration of the rainfall event was extended and when the peak of the storm was delayed. / Med en ökande urbanisering i världen, och med det även en ökning av hårdgjorda ytor, är risken för pluviala översvämningar en allt större faktor som måste beaktas. Detta i kombination meden ökande regnintensitet samt nederbördsfrekvens indikerar ett problem både för idag och förframtiden. Med detta i åtanke är det en fördel att öka kunskapen om hur olika variationer avextrem nederbörd påverkar den hydrauliska responsen i urbana avrinningsområden, samt vilka områden i stadsmiljöer som bidrar till den maximala översvämningen. Syftet med denna studie är att, med hjälp av partikelspårning, undersöka hur peak-bidragande områden skiljer sig geografiskt beroende på regnets varaktighet samt tid till regnintensitetsmaximum. I detta ingår även utvärdering av vilka storlekar av urbana avrinningsområden som är relevanta att inkludera vid modellering av den hydrauliska responsen i förhållande till hyetografens egenskaper. Avrinningsområdet som används i denna studie är syntetiskt gjort för att representera ett generiskt svenskt urbant avrinningsområde med avseende på andelen hårdgjorda ytor, byggnader och lågpunkter, samt avrinningsområdets lutning. För att studera nederbördens inverkan på den hydrauliska responsen i avrinningsområdet implementerades olika varianter av en designstorm kallad Chicago Design Storm. Detta inkluderade tre olika varaktigheter på 2-,4- och 6 timmar av vilka var och en, separat, bestod av tre olika tid till regnintensitetsmaximum,vilket bestäms av ett r-värde vid skapandet av designstormarna. De r-värden som används i denna studie är 0.1, 0.4 och 0.8 där det lägre värdet korrelerar med en tidig topp, mittvärdet är lika med en centrerad topp och det högre värdet motsvarar en sen topp på hyetografen. För att kunna undersöka det peak-bidragande området användes initialt en partikelspårningsmetod som en motsvarighet till spårämnen där partiklarna först är jämnt fördelade över avrinningsområdetför att sedan koncentreras till de platser som visar en variation i det peak-bidragande området. Detta gjordes genom att använda modelleringsprogrammet MIKE 21 Flow Model FM som drivs av DHI, vilket också användes för att genomföra de hydrodynamiska simuleringarna av översvämningen. Det upptäcktes relativt tidigt i simuleringsstadiet av arbetet att det skulle vara svårt att identifiera det peak-bidragande området i avrinningsområdet, då majoriteten av de partiklarsom släpptes ut på platser med antingen lågt flöde eller låg vattennivå hade svårt att ta sig tillutloppet av avrinningsområdet. Med anledning av detta vändes fokus i studien mot avrinningsområdets centrala dräneringsväg där partiklarna kunde röra sig mer fritt. Därför togs ett beslut att undersöka det peak-bidragande avståndet längs den centrala dräneringsvägen istället för det peak-bidragande området. Resultaten av de hydrodynamiska simuleringarna visade att regnen genererade mer avrinning när varaktigheten förlängdes. Dessutom hade tidpunkten för toppen av nederbördsintensiteten också en inverkan på resultatet då avrinningen ökade med ökande r-värde. Allteftersom toppen av hyetografen senareläggs, medför den en ökande risk för allvarliga översvämningar. Vidare, med användningen av partikelspårning, gick det att dra slutsatsen att de olika designstormarna hade en effekt på det peak-bidragande avståndet, då avståndet blev större när varaktigheten av regnen förlängdes och när regnets intensitetstopp inträffade senare under regneventet.

Clustering is one of unsupervised learning algorithm to group similar objects into the same cluster and the objects in the same cluster are more similar to each other than those in the other clusters. Forecasting is making prediction based on the past data and efficient artificial intelligence models to predict data developing tendency, which can help to make appropriate decisions ahead. The datasets used in this thesis are the signal attenuation time series data from the microwave networks. Microwave networks are communication systems to transmit information between two fixed locations on the earth. They can support increasing capacity demands of mobile networks and play an important role in next generation wireless communication technology. But inherent vulnerability to random fluctuation such as rainfall will cause significant network performance degradation. In this thesis, K-means, Fuzzy c-means and 2-state Hidden Markov Model are used to develop one step and two step rain attenuation data clustering models. The forecasting models are designed based on k-nearest neighbor method and implemented with linear regression to predict the real-time rain attenuation in order to help microwave transport networks mitigate rain impact, make proper decisions ahead of time and improve the general performance. / Clustering is een van de unsupervised learning algorithmen om groep soortgelijke objecten in dezelfde cluster en de objecten in dezelfde cluster zijn meer vergelijkbaar met elkaar dan die in de andere clusters. Prognoser är att göra förutspårningar baserade på övergående data och effektiva artificiella intelligensmodeller för att förutspå datautveckling, som kan hjälpa till att fatta lämpliga beslut. Dataseten som används i denna avhandling är signaldämpningstidsseriedata från mikrovågsnätverket. Mikrovågsnät är kommunikationssystem för att överföra information mellan två fasta platser på jorden. De kan stödja ökade kapacitetsbehov i mobilnät och spela en viktig roll i nästa generationens trådlösa kommunikationsteknik. Men inneboende sårbarhet för slumpmässig fluktuering som nedbörd kommer att orsaka betydande nätverksförstöring. I den här avhandlingen används K-medel, Fuzzy c-medel och 2-state Hidden Markov Model för att utveckla ett steg och tvåstegs regen dämpning dataklyvningsmodeller. Prognosmodellerna är utformade utifrån k-närmaste granne-metoden och implementeras med linjär regression för att förutsäga realtidsdämpning för att hjälpa mikrovågstransportnät att mildra regnpåverkan, göra rätt beslut före tid och förbättra den allmänna prestandan.

Pluvial floods are formed directly from surface runoff after extreme rain events. Urban areas are prone to suffer from these floods due to large portions of hardened surfaces and limited capacity in the stormwater infrastructure. Previous research has shown that catchment response is influenced by the spatio-temporal behaviour of the rainstorm. A rainstorm moving in the same direction as the surface flow can amplify the runoff peak and temporal variability of rainfall intensity generally results in greater peak discharge compared to constant rainfall. This research attempted to relate the effect of storm movement on flood propagation in urban pluvial flooding to the effect from different distributions of rainfall intensity. An additional objective was to investigate the flood response from recent findings on the temporal variability in Swedish rain events and compare it to the flood depths produced by a CDS-rain (Chicago Design Storm), where the latter is the design practice in flood modelling today. A 2D surface model of an urban catchment was coupled with a 1D model of the drainage network and forced by six different hyetographs. Among them were five empirical hyetographs developed by Olsson et al. (2017) and one a CDS-rain. The rainstorms were simulated to move in different directions: along and against the surface flow direction, perpendicular to it and with no movement. Maximum flood depth was evaluated at ten locations and the model results show that storm movement had negligible effect on the flood depths. The impact from the movement was likely limited by the big difference in speed between the rainstorm and the surface flow. All evaluated locations showed a considerable sensitivity to changes in the hyetograph. The maximum flood depth increased at most with a factor of 1.9 depending on the hyetograph that was used as model input. The CDS-rain produced higher flood depths compared to the empirical hyetographs, although one of the empirical hyetographs produced a similar result. Based on the results from this case study, it was concluded that storm movement was not as critical as the temporal variability of rainfall when evaluating maximum flood depth. / Pluviala översvämningar skapas från ytavrinning vid intensiva nederbördstillfällen. De uppstår ofta i urbana miljöer till följd av den höga andelen hårdgjorda ytor och ledningsnätets begränsade kapacitet. Forskning har visat att ett regnmolns rörelseriktning och hastighet påverkar avrinningsförloppet. Om molnet rör sig längs med flödesriktningen i terrängen kan en ökning i vattenlödet nedströms ett avrinningsområde uppstå. Denna effekt har visat sig vara störst om hastigheten hos regnmolnet och vattenflödet är likvärdiga. Ytterliggare en faktor som påverkar avrinningsförloppet är hur regnintensiteten är fördelad över tid. Olsson et al. (2017) har tagit fram fem empiriska regntyper som speglar tidsfördelning inom ett Svenskt regntillfälle. Inom översvämningsmodellering är det vanligt att använda ett så kallat CDS-regn (Chicago Design Storm), vilken har en given tidsfördelning. Med anledning av detta är det intressant att jämföra översvämningar genererade av ett CDS-regn och av de empiriska regntyperna. Syftet med denna studie var att utreda hur regnmolns rörelse påverkar urbana pluviala översvämningar med avseende på vattendjup, samt att jämföra denna påverkan med effekten från olika tidsfördelningar av regnintensiteter. En kombinerad dagvattenmodell (1D) och markavrinningsmodell (2D) av en mindre svensk tätort användes för att simulera olika regnscenarier. De fem empiriska regntyperna och ett CDS-regn simulerades med en rörelseriktning längs med, emot och vinkelrätt i förhållande till flödesriktningen. Även scenarier med stationära regnmoln simulerades. Maximala översvämningsdjup utvärderades i tio punkter spridda över hela modellområdet. Resultatet från simuleringarna visade att regnmolnets rörelse hade försumbar påverkan på översvämningsdjupen. De olika tidsfördelningarna av regnintensitet hade däremot betydande påverkan på de maximala översvämningsdjupen. Som mest var det det maximala översvämningsdjupet 1.9 gånger större beroende vilken regntyp som användes som indata. CDS-regnet genererade i regel de största översvämningsdjupen, även om utfallet från en av de fem empiriska regntyperna var förhållandevis likvärdigt. Regnintensitetens tidsfördelning var därmed en kritisk parameter vid den hydrauliska modelleringen av urbana pluviala översävmningar, till skillnad från molnrörelse som hade försumbar påverkan.

Habitat degradation, fragmentation and loss are important factors causing loss in biodiversity and red listed species, and restoring habitats is essential in preventing this. However, there is a limited knowledge of the long term effects of restoration measures. This study focuses on analysing the long term restoration success of restoration measures carried out in a restoration program between the 1980's and early 2000's in locations of acidic fen, buffered fen, dry heather, wet heather, and wet grassland. The aim of the restoration program was to diminish the effects on ecosystems that were influenced by eutrophication, acidification, and dehydration. The locality species composition and Ellenberg values of nitrogen (EVN), moisture (EVM) and pH levels (EVpH) are analysed, by using previous and current restoration success scores from 54 locations in the province of Drenthe in the Netherlands. The dependence of restoration success score and Ellenberg values on change over time, habitat type, restoration method and EVN, EVM and EVpH are analysed. Restoration success depended on habitat type, with wet heather having significantly higher success compared to wet grasslands. The change in score over time, however, did not vary among habitats. Restoration success did not depend on restoration method(s), nor did change in restoration success. Ellenberg values varied among habitat types, and EVM changed significantly over time in dry heather, but was not significantly related to restoration success score. In conclusion, wet heather was shown to be doing quite well, but could benefit from additional restoration. Acidic fen, buffered fen, dry heather, and wet grassland have all shown poor long term restoration effects, indicating an overall need for further restoration measures. The results also highlight the importance of further studies into the effect of long term restorations, especially focused on finding successful restoration methods, and the importance of detailed data gathered in the field.