This paper examines the power producing dams along the Ume-river as an integral part of and a result from the urbanization process in Sweden during industrial capitalism. The aim of the paper is to contribute to the knowledge of the urbanization process in Sweden in general and of its traces along the Ume river in the county of Västerbotten in particular. The paper applies the theory of concentrated urbanization and extended urbanization put forward by Neil Brenner and Christian Schmid (2015) and argues that the building of power producing dams along the Ume-river is part of an extended urbanization process. This becomes particularly evident when examining the vast physical structures that is the dams, situated in an otherwise remote and sparsely populated area. These vast physical structures are also very well connected to a nation wide electric grid that has connections to bordering countries as well. Due to neo-liberal developments in Sweden the former state governed electrical market is now deregularized and exposed to corporate competition and capitalist speculation. This paper mainly contributes to the understanding of the urbanization process as a process not only taking place in large urban agglomerations but also affects and shapes by remote areas in physical, social and economic terms.

I oktober 2013 publicerade Vattenverksamhetsutredningen delbetänkandet SOU 2013:69 med förslag på förnyade vattenrättsliga regler. Förslaget är att genomföra en nyprövning av alla de vattenverksamheter som inte har tillstånd enligt miljöbalken för att på så sätt uppdatera miljökraven i deras äldre tillstånd till dagens nivå. Enligt utredningen är detta nödvändigt för att Sverige ska uppnå de miljömål som satts enligt EU:s ramdirektiv för vatten. Enligt förslaget i delbetänkandet skulle ca 98 % av de svenska vattenkraftverken genomgå en nyprövning och det finns en oro över hur de nya miljökraven kan komma att minska den förnybara energiproduktionen. Syftet med detta examensarbete var att utreda vilka konsekvenser den småskaliga vattenkraften står inför om Vattenverksamhetsutredningens förslag skulle bli verklighet. Fokus har lagts på anläggningar med en installerad effekt under 1,5 MW, så kallad minkraft, och tre exempelfall har valts ut och utretts. Det har antagits att de nya miljökraven skulle innebära att anläggningarna ska anlägga fiskpassager, upp- och nedströms, och att de fall där det finns torrlagda åfåror skulle införa en minimitappning av vattendragets medellågvattenföring (MLQ). Inom de tre exempelfallen finns även de tre ägargrupperna privat, kommunal och elbolag representerade av en vardera. Kostnader har beräknats för flera olika åtgärdsalternativ som antingen innefattar en nyprövning och anläggandet av fiskvägar, en utrivning av anläggningen eller en effektivisering av befintlig anläggning i samband med en nyprövning. I och med bortledda flöden till fiskväg och minimitappning påverkas anläggningen av ett produktionsbortfall vilket har beräknats för vardera anläggning och berörda åtgärdsalternativ. Produktionsbortfallen som beräknats för exempelfallen är i storleksordningen 2-40 % av anläggningarnas årsproduktion och påverkas främst av om anläggningen har minimitappning eller inte. Vid en effektivisering av befintlig anläggning bör det vid dimensioneringen av turbinen tas hänsyn till volymen på det bortledda flödet till fiskväg och minimitappning för att minimera produktionsbortfallet från detta. Den tid som anläggningen tas ur drift på grund av för låga flöden ökar nämligen när ett flöde leds bort och denna tid kan minimeras. Resultaten visar även att de investeringskostnader som kan komma att krävas i samband med en nyprövning är höga sett till anläggningarnas årliga omsättning och risken är därför stor att verksamhetsägare inte kommer ha de ekonomiska förutsättningar som krävs. Detta särskilt i dagsläget då elpriset är lågt och flera av anläggningars elcertifikat nyligen gått ut, vilket innebär minskade marginaler och mindre utrymme för investeringar. Vidare visar fallstudien att en utrivning av anläggning ofta innebär en större kostnad än den för en nyprövning. Det finns alltså en stor risk att de verksamhetsägare som inte har möjlighet att genomföra en nyprövning inte heller kan bekosta den utrivning som de kommer åläggas om nyprövningen inte genomförs. I dessa fall kan en konkurs vara den enda utvägen och det är då oklart vad som sker med anläggningen vilket bör utredas vidare. / In October 2013 a proposition was made that all hydropower plants with permits made out before the incorporation of Miljöbalken (1999) should be forced to apply for a renewal of their permits and in this way give way to an update of their environmental standards. The aim of this report is to present the consequences that could be expected for small hydropower in Sweden as a result of the proposition and focus has been set on stations with an installed effect of less than 1.5 MW. It has been assumed that an update of environmental standards will include construction of fish ways and also a set minimum discharge in the dry riverbeds that exist as a result of the construction of the power plant. A case-study was made with three hydropower plants and costs as well as production losses were calculated. The results show that 2 to 40 % of the stations yearly production would be lost because of the spillage in fish ways and as minimum discharge. The cost of fish ways will amount to an average of 5 million SEK for each station which is high related to the stations’ turnover that varies between 350 thousand and 4 million SEK for the investigated cases. There is a risk that many owners will not have sufficient funds to apply for a new permit as well as constructing fish ways. If a new permit is not granted or sought the station will be declared illegal and a removal of it will be demanded by the environmental court (Mark- och miljödomstolen). However, the costs investigated for removal of station and dams tend to be higher than the ones connected to a renewal of permit and will therefore not prove a solution to owners who lacked sufficient funds for a renewal of permits. What to be done in these cases remains to be investigated and is suggested for further studies.

This master thesis was made to investigate the possibilities of using the Matlab-basedsoftware Basegrain to determine grain size distributions of erosion protections onhydropower dams. Basegrain is a photogrammetric tool developed to generate grainsize distributions and other information about coarse flood sediments by analyzing adigital photo of the stone bed. The investigation was made by validating the ability forBasegrain to assess grain size distributions of various materials smaller than the blocksused in an erosion protection by comparing sieving results or manual measurementswith the results obtained by the program. A statistical comparison was then made bycomparing the results from sieving and the program. The possibilities of using thesame method on existing hydropower dams were then investigated by determiningwhether the method was practically viable or not.The results showed that Basegrain generated grain size distributions for coarse gravelthat were very close to the sieving results. It also provided grain size distributions forlarger fractions of stones quite close to the results made by measuring the diameterof the stones by hand. The results also showed it was possible to use the samemethod on existing erosion protections on hydropower dams and obtain grain sizedistributions.

Syftet med denna uppsats har varit att undersöka hur uppfattningen av det svenska vattenkraftsystemet förändrades under 1960-talet, samt att tillämpa teorin Social Construction of Technology, SCOT, på vattenkraften genom att studera debatten om Vindelälven. Frågan om Vattenfall skulle tillåtas bygga ut Vindelälven var central i 1960-talets vattenkraftsdebatt. I uppsatsen undersöks hur de tre grupperna Vattenfall, Svenska Naturskyddsföreningen och lokalbefolkningen längs älven förhöll sig till frågan om Vindelälvens framtid och vilka argument de använde sig av i debatten om älven. Uppsatsen undersöker om Vattenfall, Naturskyddsföreningen och lokalbefolkningen kan förstås som tre relevanta grupper enligt SCOTs definition, samt huruvida det svenska vattenkraftsystemet nådde closure 1970. Det material som har studerats utgörs av tidnings- och tidskriftsartiklar från de tre grupperna, publicerade under perioden 1960—1970. Resultatet av undersökningen visar att Vattenfall och Naturskyddsföreningen uppfyller kriterierna för att betraktas som två relevanta grupper enligt SCOT. Vad gäller lokalbefolkningen är det mer komplicerat. Invånarna längs älven delar inte en gemensam uppfattning om utbyggnaden av Vindelälven och kan således inte betraktas som en relevant grupp, däremot finns det undergrupper som eventuellt uppfyller kriterierna. 1970 års beslut att bevara älven var avgörande för den fortsatta utbyggnaden av svenska älvar och kan ses som ett första steg på det svenska vattenkraftsystemets väg mot closure, vilket förmodligen nåddes 1993 i och med riksdagens beslut att klassa fyra älvar som nationalälvar.

I denna studie har utveckling av sportfisket i Motala ström, den del som rinner genom Norrköpings centralort, studerats. Det finns i dag hinder för fisken som gör att den inte kommer upp till sina forna lek- och uppväxtplatser. Motala ström avvattnar Vättern vid utloppet i Motala och fortsätter sedan österut mot Bråviken. Strömfårans fall genom Norrköping är betydande och i naturligt tillstånd består av den av strömmande vatten. De nedre delarna av Motala ström och anslutande delar av Bråviken lämnar en särskilt gynnsam miljö för laxartade fiskar. Fisket i Motala ström har pågått i flera hundra år men i början av 1900-talet försvann den vilda populationen på grund av föroreningar och en hård reglering av strömmen. I dag finns det två kraftverk som har större kapacitet än någon av de tidigare. Kraftverken producerar varje år 122 GWh eller lika mycket ström som går åt för att förse Norrköping med hushållsel. När man talar om tvister mellan olika intressen och när denna konflikt handlar om en naturresurs, kommer man lätt in på etiska och moraliska frågor. Det finns en gren av etiken som hanterar miljöetiska frågor. Denna gren har två olika huvudinriktningar kopplade till hur de ser på förhållandet mellan människan och naturen. Det gäller antropocentrism, som hävdar att bara människor har ett inneboende värde. Medan icke- antropocentrister anser att det finns varelser förutom människan som har ett instrumentellt värde. I fallet med Motala ström och dess flöde genom Norrköping är det framförallt tre olika intressen som agerar mot varandra. Jag har koncentrerat mig på att göra intervjuer med representanter från dessa intressegrupper och försöka få en uppfattning om hur de ser på saken. Intervjuerna har varit öppna och de inledande frågor har varit samma för alla informanterna. Jag har även tagit del av de vattenhushållningsbestämmelser som gäller för Motala ström och den del som rinner genom Norrköping samt andra dokument för att få en uppfattning om de tvister som finns kring Motala ströms passage genom Norrköping. Resultaten från studien visar att vattenkraften i Motala ström kommer att brukas som elproducent under lång tid. Det skulle kosta för mycket pengar att ändra vattenflöden så att en självreproduktion av fisk kan ske, och det har varken kommunen eller kraftbolaget råd med. Det ökade vattenflödena som en planerad självreproduktion skulle innebära, kan även påverka kulturmiljön och de estetiska värdena på ett oönskat sätt. I denna studie har jag kommit fram till att det inte går att både ha en vacker och en levande stad. I alla fall inte om man ska följa de lagar som är uppsatta. Det finns vattenflödesbestämmelser och det finns miniminivåer för vattnet. Dessa är reglerade av lagar och de är svåra att ändra på.

The water level at Hjälta power station in Faxälven varies depending on the water flow that passes through the power station. The varying water level causes head losses, lesser energy generation and loss of income. The varying water level is caused by a short but narrow and shallow part of the river, known as Klockarforsen. To increase the water flow and decrease the resulting head losses, it is possible to dredge the stream bed in Klockarforsen in order to achieve a greater depth.  By using a sonar to map the bathymetry in Klockarforsen, it has been possible to create a model of this part of the river. The model has been constructed and processed in ArcGIS and HEC-RAS, in order to examine how a dredging would affect the water level, head losses, energy generation, income and retention water levels.  The results show that a dredging to a depth of four or six meters could raise the water level and the head height at Hjälta power station with an average of 0.32 and 0.41 meters, respectively. During the period between 2014-2019, 1.11-3.84 GWh more energy would have been generated annually if Klockarforsen had been dredged. Which means that the income for the power station would have increased by between MSEK 0.39-1.3 per year. The increased energy generation and income are considerable, but in terms of how much energy and income is generated annually, the figures are more modest. The energy production and income increase by between 0.13-0.3 percent annually.

Hydropower dams have been helping our society with electricity production for a long time now. In the past there have been several serious dam accidents in many parts of the world and the continuous work with dam safety is very important to Swedish hydropower industry. There are many measurements that must be recorded and analysed in order to guarantee safe operations and there are several ongoing digitisation projects that focus on that area of interest. This master thesis project was done in cooperation with Vattenfall R&D and its main focus was measuring of the water level in open stand pipes with wireless sensors using LoRa radio technology. This aspect is important since this water level represents the uplift pressure that acts on gravity dams and how it varies over time. The goal of this thesis was to accumulate knowledge about wireless transmission from sensors and to analyse and evaluate the proposed, LoRa-based system. This goal was met by conducting a literature study about wireless transmission from sensors and different aspects of the LoRa-technology, performing practical test of the proposed system and finally by doing a risk analysis with focus on potential attack paths into the system. The study showed that even though LoRa is a quite new technology, it has matured fast enough to be of interest for dam safety monitoring applications and it also provides relatively high level of security in the most cases. There are unfortunately several methods of jamming or disrupting the system, which could be potentially used by a malicious entity. The motivation level for this kind of attack was deemed to be low since the data transferred is of no interest for a third party. Apart from such potential attacks, LoRa is a technology that is well suited for applications in the hydroelectric sector that do not require large transmission capacities because of its low energy usage and the ability to connect to several sensors placed at larger distances. Several minor problems were discovered during the practical tests that were conducted during this project but those were solved quickly in dialogue with the supplier, Iot AB and the manufacturer, Keller. The nature of those tests was quite improvised since a standardised test procedure for such innovative solutions is lacking. Nevertheless, those tests were concluded with satisfying results. The test installation of the system at the power plant was performed well and all parts of the system functioned as expected. The results pointed to the conclusion that the system was functioning correctly and there is a good potential for a wide implementation despite its potential security risks. Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Uppsala universitet. Utgivningsort U ppsal a/Visby. H andledare: Christi an Bernstone, Äm nesgranskare: Urban Lundin, Exami nator: Petra Jönsson

Sammanfattning Biflödesområden och sammanflödeszoner spelar en viktig roll, inte minst genom deras förmåga att förändra miljöförhållandena och framkalla ett biologiskt svar i huvudfåran de rinner ut i. Biflödesområden utgör även platser med högt inneboende ekologiskt värde, där särskilda biofysiska processer och ekologiska tjänster ofta är koncentrerade. Syftet med denna studie var att undersöka huruvida biflödesmynningsområden inom Klarälvens avrinningsområde utgjorde hotspots för fisk samt kartlägga eventuella fluviala påverkansfaktorer. Parametrar som studerades var artförekomst och medeltäthet samt omvärldsfaktorerna medeldjup, lokalbredd, bottensubstrat, vattennivå, vattenhastighet och förekomsten av vandringshinder i vattendraget. Flest arter återfanns i Klarälvens huvudfåra, varpå biflödesmynningarna hade näst flest arter och uppströms biflödena lägst antal arter. Medeltäthet av arterna bergsimpa (Cottus poecilopus), elritsa (Phoxinus phoxinus) och lake (Lota lota) var störst i biflödesmynningarna, medan medeltätheten av lax (Salmo salar) och öring (Salmo trutta) var som störst uppströms biflödena. Resultatet visade också att öring, i större utsträckning än lax, förekom högre uppströms i biflödena, ett förhållande som även stödjs av tidigare studier. Gällande omvärldsfaktorerna var vattenhastigheten signifikant högre i biflödemynningarna och uppströms biflödena jämfört med i huvudfåran, samtidigt som det högsta diversitetsvärdet för bottensubstratkompositionen återfanns i huvudfåran. Utifrån dessa resultat var det svårt att dra en slutsats kring om biflödesmynningarna faktiskt utgjorde hotspots för fisk eller inte, då det skiftade beroende på vilka parametrar som studerades. En bedömning gjordes att biflödesmynningsområden inom Klarälvens avrinningsområde inte utgjorde hotspots för fisk. Nyckelord: Biflödesmynning, biflöde, huvudfåra, Klarälven, flottning, vattenkraft / Abstract Tributary areas and confluence zones play an important role, not least through their ability to change environmental conditions and elicit a biological response in the main stream they flow into. Tributary areas also provide sites of high inherent ecological value, where specific biophysical processes and ecological services are often concentrated. The purpose of this study was to investigate whether tributary mouths within the catchment area of Klarälven constituted hotspots for fish and to identify possible environmental factors associated with hotspots. Parameters studied were species composition and mean density, as well as the physical factors such as average depth, local width, bottom substrate, water level, water velocity and the occurrence of migratory obstacles in the watercourse. Most species were found in the mainstream, whereas tributary mouths had the second highest species richness and upstream tributaries had the lowest number of species. The mean density of the alpine bullhead (Cottus poecilopus), eurasian minnow (Phoxinus phoxinus) and burbot (Lota lota) was greatest in the tributary mouths, while the mean density of salmon (Salmo salar) and trout (Salmo trutta) was greatest upstream of the tributaries. The results also showed that trout, to a greater extent than salmon, occurred higher upstream in the tributaries, a relationship that is also supported by previous studies. Regarding the physical factors, water velocity was significantly higher in the tributary mouths and upstream tributaries than in the mainstream, while the highest diversity for bottom substrate composition was found in the mainstream. Based on these results, it was difficult to conclude whether tributary mouths actually constituted hotspots for fish or not, as it varied depending on the parameters studied. Overall tributary mouths within the catchment area of Klarälven did not constitute hotspots for fish. Keywords: Estuary, tributary, mainstream, river, rafting, hydropower

Degraded rivers and streams caused by disturbances have created a need for reliable tools to assess the ecological status of such ecosystems. Numerous methods and programs have been developed to assess ecological status using biological indicators, benthic macroinvertebrates are the most commonly used biotic indicator. The Hester-Dendy multi-plate sampler is a commonly used tool for sampling benthic macroinvertebrates, but its effectiveness under different environmental conditions has not been adequately tested. The aim of this study was to investigate if HD samplers assess the benthic macroinvertebrate community equally under different flow conditions. I investigated if the colonization of BMI in a constant flow differed from that of a variable flow (simulating a hydropeaking flow regime). This was studied using six aquariums, three as control with constant flows and three with variable flow conditions. One Hester-Dendy sampler and 50 benthic macro invertebrates from five different taxonomic orders were place in each aquarium. After five days of colonization the Hester-Dendy samplers were retrieved and benthic macroinvertebrates colonizing the Hester-Dendy samplers and still remaining in the aquariums were collected, preserved and analysed. Results showed that the mean sampling efficiency did not differ between the two treatments. On the other hand species diversity calculated from Shannon-Wiener index was significantly higher in the control treatment than in the variable flow treatment. The lower species diversity in the variable flow treatment is consistent with previous research on benthic macroinvertebrates affected by hydropeaking powerplants. These results can be seen as an indication of how a variable flow regime might affect the samples collected by HD samplers in a natural environment. As the artificial environments created are greatly different from a natural environment, this result might not therefore be representative in a natural environment. / Vattendrag kraftigt påverkade av antropogena störningarna har skapat ett behov av tillförlitliga verktyg för att kunna bedöma dessa vattendrags ekologiska status. Många olika metoder och program har utvecklats genom att använda olika biologiska indikatorer. Bentiska makroevertebrater är en av de vanligaste biotiska indikatorerna. En vanlig metod för att prov ta bentiska makroevertebrater är Hester-Dendy provtagaren. Syftet med denna studie var således att testa om provtagningseffektiviteten för Hester-Dendy provtagare påverkas olika av ett variabelt vattenflöde jämfört med ett jämnt vattenflöde. Detta studerades i sex akvarium, där tre akvarium agerade kontroll och utsattes för ett jämt flöde samt tre akvarium med variabelt flöde. En Hester-Dendy provtagare och 50 bentiska makroevertebrater från fem olika taxonomiska ordningar placerades i varje akvarium. Efter fem dagars koloniserings tid hämtades Hester-Dendy provtagarna och de bentiska makroevertebrater som koloniserade provtagaren såväl som akvariet bevarades i etanol och analyserades i labbet. Resultaten visade att den genomsnittliga provtagningseffektiviteten inte skilde sig åt mellan de två behandlingarna. Däremot var artdiversiteten beräknad med Shannon-Wiener-index signifikant högre i kontrollbehandlingen. Den lägre artdiversiteten i behandlingen med variabelt flöde stämmer överens med tidigare forskning om bentiska makroevertebrater påverkade av korttidsreglerande vattenkraftverk. Resultaten i denna studie bör ses som en indikation av hur ett varierande flöde kan påverka provtagnings effektiviteten hos en Hester-Dendy-provtagare. Detta med anledning av att den konstgjorda miljön som försöket utfördes i är vitt skilt från organismernas naturliga miljö vilket kan ha påverkat resultatet.

EU och Sverige har satt mål kring att öka användningen av förnybara energislag samt mål om att uppnå god kvalitet i sjöar och vattendrag. Vattenkraften är avgörande för att uppnå målet om förnybar energi, men det finns frågor kring vilken effekt vattenkraften kan få för älvars möj-lighet att uppnå målet om god vattenmiljö. Denna studie syftar till att undersöka vilken miljöpåverkan vattenkraft har på älvar, och utvärdera i vilken utsträckning åtta olika älvar i norra Sverige uppnår vattenmiljömå-let. Studien bygger på data från den senaste klassningen av Sveriges vat-tenförekomsters ekologiska och kemiska status, vilken tagits fram av vat-tenmyndigheterna i Sverige och är direkt kopplad till de nationella vattenmiljömålen. Analysen genomförs genom att jämföra statusen i fyra reglerade respektive fyra oreglerade älvar i norra Sverige, och därigenom dra slutsatser om potentiell påverkan från vattenkraft. Resultatet tyder på att vattenkraft verkligen medför negativ påverkan på älvar, och i nuläget försvårar möjligheterna att uppnå vattenmiljömålen, då en tydlig skillnad uppvisas mellan reglerade och oreglerade älvar i hur stor del av älven som uppnår miljökvalitetsnormerna. Dock är det osäkert ifall det kom-mer göras så även i framtiden då definitionen av god ekologisk potential ger utrymme för tolkning, vilket skulle medföra att statusklassningen tappar sitt huvudsakliga syfte.