This study investigated the relationship between hydrological, and to some extent, meteorological droughts, and meteorological variables and catchment characteristics in 235 Swedish catchments between 1983 and 2013. This was done in order to investigate what factors affect the drought sensitivity in Swedish catchments and to map the occurrence of droughts in Sweden between 1983 and 2013. There have been studies about which meteorological phenomena and catchment characteristics that promote hydrological droughts, but for Sweden this is relatively unexplored. To investigate droughts during the study period three indices were used: the Standardized Precipitation Index (SPI), which is an index for meteorological droughts, the Standardized Streamflow Index (SSI), which predicts hydrological droughts and a threshold index for streamflow droughts. These indices were used to identify the number of drought events and the total number of drought days. For the majority of the 235 Swedish catchments there were no significant trends for the number of drought events or the total number of drought days during the 30-year period. The SPI and the SSI were found to correlate best in time when adding a one-month lag period to the SSI time series. The correlations between the indices and the meteorological variables and the catchments properties varied depending on how the catchments were grouped according to latitude or elevation. For example, the number of drought events was positively correlated to the mean elevation of the catchments in north and central Sweden when using the SSI while there were no significant correlations with elevation in southern Sweden. Another example is that it was almost only in northern Sweden where significant correlations between the percentage of bedrock and drought characteristics were identified. The percentage of bedrock can be used as an indication for how much groundwater a catchment can store. The correlations also look different for the different indices. For example, when looking at all catchments together the number of drought events identified with the SPI was negatively correlated to latitude and mean elevation while the number of drought events identified with the SSI was positively correlated to the same variables. For further research into this topic it would be wise to study winter and summer droughts separately to better identify which are the driving variables. / I den här studien undersöktes sambanden mellan hydrologiska, och till viss del meteorologiska, torrperioder och bakomliggande meteorologiska drivvariabler och avrinningsområdesegenskaper i 235 svenska avrinningsområden mellan 1983 och 2013. Detta gjordes i syfte att undersöka vilka faktorer som påverkar känsligheten för torka i svenska avrinningsområden och för att kartlägga förekomsten av torrperioder i Sverige mellan 1983 och 2013. Internationellt finns det studier på vilka meteorologiska fenomen och egenskaper hos avrinningsområden som leder till risk för fler torrperioder, men för Sverige är det ett relativt outforskat område. För att undersöka torrperioder under den aktuella perioden användes tre index: Standardized Precipitation Index (SPI), vilket är ett index för meteorologiska torrperioder, Standardized Streamflow Index (SSI), som används för hydrologiska torrperioder och ett tröskelvärdes-index för att identifiera hydrologisk torka. Indexen användes för att identifiera antalet torrperioder och totala antalet dagar med torka under studieperioden. För majoriteten av de 235 avrinningsområdena gick det inte att se några signifikanta trender för antalet torrperioder eller totala antalet dagar med torka under perioden 1983-2013. SPI och SSI korrelerade bäst med varandra över tiden när SSI-tidsserien försköts med en månad. Korrelationerna mellan torrperioderna identifierade med de olika indexen och de meteorologiska variablerna och avrinningsområdesegenskaperna varierade beroende på hur avrinningsområdena grupperades efter latitud eller medelhöjd. Till exempel, i norra och centrala Sverige korrelerade antalet torrperioder för SSI positivt med medelhöjden medan det i södra Sverige inte fanns några signifikanta korrelationer. Ett annat exempel är att det nästan bara var i norra Sverige som det fanns korrelationer mellan procenten berggrund och de identifierade torrperiodsegenskaperna. Procenten berggrund i jordlagret kan användas som en indikation på hur mycket grundvatten som kan lagars i ett avrinningsområde. Korrelationerna skiljde sig också åt för de olika indexen. Till exempel, sett över alla avrinningsområden så var antalet torrperioder beräknat med SPI negativt korrelerade med latitud och medelhöjd medan antalet torrperioder beräknat med SSI var positivt korrelerade med dessa egenskaper. För vidare forskning inom detta område rekommenderas att titta separat på vinter- och sommartorkor för att bättre kunna identifiera potentiella drivvariabler.

Floods and droughts are frequent in Central America and cause large social, economic and environmental impacts. A crucial step in disaster risk reduction is to have a good understanding of the causing mechanisms of extreme events and their spatio-temporal characteristics. For this, a key aspect is access to a dense network of long and good-quality hydro-meteorological data. Unfortunately, such ideal data are sparse or non-existent in Central America. In addition, the existing methods for hydro-climatic studies need to be revised and/or improved to find the most suitable for the region’s climate, geography and hydro-climatic data situation. This work has the ultimate goal to support the reduction of risks associated with hydro-climatic-induced disasters in Central America. This was sought by developing ways to reduce data-related uncertainties and by improving the available methods to study and understand hydro-climatic variability processes. In terms of data-uncertainty reduction, this thesis includes the development of a high resolution air temperature dataset and a methodology to reduce uncertainties in a hydrological model at ungauged basins. The dataset was able to capture the spatial patterns with a detail not available with existing datasets. The methodology significantly reduced uncertainties in an assumed-to-be ungauged catchment. In terms of methodological improvements, this thesis includes an assessment of the most suitable combination of (available) meteorological datasets and drought indices to characterise droughts in Central America. In addition, a methodology was developed to analyse drought propagation in a tropical catchment, in an automated, objective way. Results from the assessment and the drought propagation analysis contributed with improving the understanding of drought patterns and generating processes in the region. Finally, a methodology was proposed for assessing changes in both hydrological extremes in a consistent way. This contrasts with most commonly used frameworks that study each extreme individually. The method provides important characteristics (frequency, duration and magnitude), information that can be useful for decisions within risk reduction and water management. The results presented in this thesis are a contribution, in terms of hydro-climatic data and assessment methods, for supporting risk reduction of disasters related with hydro-climatic extremes in Central America. / Översvämningar och torka inträffar ofta i Mellanamerika och orsakar stora skador på samhälle, ekonomi och miljö. En kritisk del av riskreduceringen är förståelsen av mekanismerna bakom extremhändelserna, och deras rumsliga och tidskarakteristik. En nyckelfaktor är tillgång till långa tidsserier av rumsligt täckande hydrometeorologiska data av bra kvalitet. I Mellanamerika är sådana ideala data tyvärr sällsynta eller saknas helt. Dessutom behöver befintliga metoder för hydro-klimatisk analys revideras och/eller förbättras för att identifiera de mest lämpade metoderna för regionens klimat, geografi och situationen vad gäller hydrologiska och meteorologiska data. Det övergripande syftet med denna avhandling har varit att stödja arbetet med riskreducering i Mellanamerika vid hydrologiska extremhändelser som sätts igång av extrema väderhändelser. För att bidra till detta utvecklades metoder för att minska datarelaterade osäkerheter och för att förbättra tillgängliga metoder för att studera och förstå de processer som ligger bakom variabiliteten i hydrologi och klimat. Dataosäkerheten minskades genom utveckling av ett nytt dataset för lufttemperatur med hög rumslig upplösning och en metodik för att begränsa osäkerheten i modellberäknad vattenföring i ett område där det saknas observationer. Det nya datasetet kunde fånga rumsliga mönster på en detaljnivå som hittills inte varit möjlig. Metodiken möjliggjorde en klar minskning i osäkerheten hos vattenföringen i ett avrinningsområde som behandlades som om det saknade data. Avhandlingen innehåller också en metodik för att fastlägga den mest lämpade kombinationen av tillgängliga klimatdataset och torkindex för att karakterisera torka i Mellanamerika. Därutöver utvecklades en metod för att studera torkans fortplantning i ett tropiskt avrinningsområde på ett objektivt och automatiserat sätt. Slutligen föreslås en metod för att hantera förändringar av både översvämning och torka på ett konsistent sätt  som förenklar användningen av resultaten  för en beslutsfattare. Dessa metoder bedömdes användbara för att förbättra karakteriseringen och förståelsen av extrema hydrologiska händelser i Mellanamerika. Resultaten i denna avhandling ger bidrag till förståelsen av hydrologiska och klimatextremer genom förbättrade data och analysmetoder som i förlängningen kommer att stödja riskreduceringsarbetet i Mellanamerika. / Las sequías e inundaciones son frecuentes en Centroamérica y causan grandes problemas sociales, económicos y ambientales. Un aspecto crucial en la reducción del riesgo consiste en entender los mecanismos que causan dichos eventos, y sus características espacio-temporales. Para lograr esto es necesario tener acceso a una red de datos hidro-meterológicos densa, con series largas, y de buena calidad. Desafortunadamente, este no es el caso en Centroamérica. Además, los métodos para hacer estudios hidro-climáticos requieren ser evaluados y/o mejorados para asegurar su aplicabilidad en la región (su clima, su geografía y los datos disponibles). Este trabajo tiene como meta apoyar la reducción del riesgo de desastres asociados a eventos hidro-meteorológicos extremos en Centroamérica. Esto se consigue a partir de la reducción de incertidumbres asociadas a los datos, y de la mejora de métodos para el estudio de la variabilidad hidro-climática. Para reducir la incertidumbre de los datos, este trabajo incluye el desarrollo de una base de datos de temperatura de alta resolución y el desarrollo de una metodología para reducir las incertidumbres en datos simulados de caudal. Con la nueva base de datos se logra reconocer patrones espaciales a un nivel de detalle no antes captado por otras bases de datos. Por otro lado, la metodología redujo significativamente las incertidumbres de los datos simulados de caudal. En cuanto a métodos, esta tesis incluye una evaluación para encontrar la mejor combinación de índices de sequía y base de datos para la caracterización de sequías en la región. Además, se desarrolló una metodología para analizar la propagación de la sequía en una cuenca tropical, de una manera objetiva y automatizada. Los resultados de estos dos pasos ayudaron a mejorar la comprensión de los patrones y los mecanismos de generación de las sequías. Finalmente, se incluyó un método para evaluar los cambios en los patrones de sequías e inundaciones de una manera consistente, y no de manera individual como usualmente se ha hecho. Así fue posible obtener la frecuencia, duración y magnitud en ambos extremos hidrológicos. Esta información podría constituir una herramienta  útil para el manejo del riesgo y del recurso hídrico.

As cyanobacteria can be found in a wide variety of environments and can cause great damage to ecosystems, human health, and economy, it is important to monitor and understand their behaviour. In this case, the study aims to understand the spatial variations of cyanobacteria communities in the Gulf of Bothnia, by analysing environmental factors that affect them. I hypothesize that the variations from north to south and coast to offshore of nutrients such as phosphorus and nitrogen promote the occurrence of different cyanobacteria orders, i.e. Chroococcales, Oscillatoriales, and Nostocales. The methods used were 16S amplicon DNA sequencing and the traditional microscopy method. Both showed similar results: Nostocales seem to predominate south-offshore zones and Oscillatoriales coast-north stations. Nevertheless, contrary to what was hypothesized on the beginning, Chroococcales were widely distributed between the stations. Both analysis methods used have limitations and strengths, thus, they should complement each other. Moreover, the DNA method must be implemented in cyanobacterial monitoring for the Baltic Sea. On the other hand, it can be said that environmental variables such as nutrients, jointly with other parameters, such as salinity, pH, humic substances and DOC (dissolved organic carbon), influence cyanobacteria communities’ composition. Overall, the environmental factors in the Baltic Sea give cyanobacteria the perfect conditions for living and develop. Therefore, it is important to implement water management and monitoring plans, as temperatures are predicted to rise globally with climate change, thus, cyanobacterial blooms are also predicted to be more common.

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.

Water stress is increasing globally, especially affecting arid regions of the world such as Egypt. Due to challenges related to intensifying effects of climate change and a rapidly growing population, the levels of and access to water is a continuous area of concern for the country – making it important to analyze how these water issues are managed. This study connects the hydrosocial cycle and commoning frameworks in analyzing how water is managed in a downstream, desert reclamation area in Fayoum, Egypt – and how this management, or lack thereof, affects the livelihoods of the people living there. In doing so, we examine how possible commoning practices are influenced by factors related to the hydrosocial cycle. Fieldwork has been conducted for this case study by holding participatory workshops, semi-structured interviews, and observations. Our findings imply that the hydrosocial cycle has shaped the management of water in our studied site, which has in turn affected the commoning practices that take place there. The low water levels and the saline quality of the water is what has created the prevalent forms of commoning that can be seen in the community.  The presence of a local agricultural association has also influenced the commoning practices. The quality and levels of water in the area are in part managed by neighbors borrowing irrigation minutes from each other, and by collective olive harvest. To a lesser extent there are also instances of neighbors helping each other with agricultural work throughout the year, and sharing reservoirs. There are indications that these commoning practices play a part in sustaining livelihoods in the community. The commoning practices found in the studied site have emerged in a relatively new social context and can be characterized as context specific patches of commoning, occurring on the peripheries of hybrid institutions – that have largely been shaped by hydrosocial forces. As the hydrosocial cycle is ever-changing, these commoning practices will likely also come to change.

The Håga river, located west of the Swedish city Uppsala, is currently without a proper gauging station. Knowing the streamflow is nonetheless important to, for example, be able to calculate the nutrient transport in the river. This project aimed to evaluate different indirect methods of streamflow estimation to investigate how they perform, in particular in relation to SMHI’s S-HYPE model. Two of the methods used were based on transferring streamflow of nearby catchments to Håga, either by using relationships between the mean and standard deviation of the streamflow time series (MOVE), or by simply scaling relative to catchment size (DAR). Furthermore, a hydrological model, HBV, was calibrated for Håga using different amounts and types of calibration data. All the methods were then compared to streamflow data from a previously active gauging station in Håga.  It was found that the overall best method to estimate the streamflow in Håga was using the MOVE method with one particular donor catchment. However, the performance of the simpler MOVE and DAR methods varied a lot from catchment to catchment. HBV was found to be able to produce better performing simulations than S-HYPE, despite being a simpler model. Even HBV-calibrations using alternative or limited data could perform rather well, although rarely at the level of a calibration utilising all available streamflow data. A big uncertainty of the study was the fact that the most recent available validation data for the Håga catchment was from two decades ago, when the old gauging station was decommissioned. Most likely the methods that worked well during the 90s would work well today as well, but this is a matter that could be studied further. / Hågaån, ett vattendrag som ligger väster om Uppsala, saknar i nuläget en mätstation för vattenföring. Att känna till flödet är dock ändå intressant, bland annat för att kunna beräkna näringstransporten i ån. Syftet med detta projekt var därmed att utvärdera och jämföra olika metoder för att uppskatta vattenflödet i Hågaån, särskilt för att undersöka hur de presterade i jämförelse med SMHI:s S-HYPE-modell. Två av metoderna som användes för detta baserades på att överföra flöden från närliggande vattendrag till Håga, antingen genom att använda förhållanden mellan medelvärde och standardavvikelse för flödes-datan (MOVE), eller genom att bara utgå från skillnader i områdenas storlek (DAR). Utöver det kalibrerades även den hydrologiska modellen HBV för Håga med olika typer och mängder av kalibreringsdata. Alla metoderna jämfördes sedan med data från en mätstation som tidigare funnits i Hågaån. Resultaten visade att den över lag bästa metoden för att uppskatta flödet i Håga var MOVE-metoden i kombination med ett av de närliggande vattendragen. Hur väl dessa simplare MOVE- och DAR-metoder presterade varierade dock mycket beroende på vilket vattendrag som användes som donator. Det visade sig även att det gick att erhålla bättre resultat med HBV än de som gavs av S-HYPE, trots att HBV är en enklare modell. Även HBV-kalibreringar baserade på alternativ eller begränsad data kunde producera välpresterande simulationer, dock sällan på samma nivå som den kalibrering som använt all tillgänglig flödesdata. En stor osäkerhet i projektet kretsar kring att den nyaste tillgängliga valideringsdatan från Hågaån var över två decennier gammal, då den mätstation som funnits stängdes ner. Med stor sannolikhet kommer metoderna som fungerade väl under 90-talet även fungera bra i modern tid, men detta är något som kräver vidare studier.

Surface water hydrology is a deeply studied subject, yet there are barely any studies concerning surface water connectivity, neither micro- nor macro scale. With the explosive development of GIS over the past decade, tools for measuring and analysing rivers and lakes are inumerable. Light detection and ranging (LiDAR) has also seen tremendous improvements over the years. This study uses high resolution digital elevation models and georeferenced aereal photographs to carry out a detailed GIS-analysis of river-lake connectivity in three catchments in Västerbotten, Sweden: Bjurbäcken, Hjuksån and Gargån. Hjuksån is located beneath the highest coast line (HCL) wheras the other catchments are located above this line. A second pupose of the study is also to test if lake size varies above and below HCL. Lakes were digitized at 1:2000 scale and the rivers were digitized and categorized in Strahler stream order using tools in ArcGIS Pro. The data from the study was compared to data from the Swedish Meteorological and Hydrological Institute (SMHI), as well as data from international studies. The results show a surface water connection of 71,4% for Bjurbäcken, 62% for Hjuksån and 73,1% for Gargån. Comparing this data to data from SMHI results in a lowering of the surface water connection by 20 percentage points för Bjurbäcken, 30,3 for Hjuksån and 8,2 for Gargån. Lake size was tested between the catchments using an ANOVA, yielding a significant difference between Hjuksån and Bjurbäcken as well as Hjuksån and Gargån, backing up the hypothesis that HCL affects lake size.

Uppsala esker is the main source of drinking water in Uppsala city and it provides the city with clean water all year around. The demand of drinking water is growing, and the municipality plans on increasing the artificial infiltration in order to meet future demands. During the last years, the concentration of organic carbon in Uppsala’s drinking water has increased which has raised concerns regarding the future drinking water quality. A decrease in the residence time as a result of increased infiltration may partly cause these increasing concentration levels. The aim of this master’s thesis was therefore to recreate the groundwater dynamics in the Uppsala esker with a model and hence, an improved understanding of the transport of organic carbon in order to predict the consequences of an increased artificial infiltration. The thesis also aimed to investigate the potential risk of the concentration of organic carbon in the drinking water to exceed the reference value from the Swedish food agency. The computer code used in this project was MODFLOW together with GMS which together helped creating a simplified, three-dimensional groundwater model of a delimited part of the Uppsala esker that covers Tunåsen infiltration facility down to the well area in Galgbacken.  A conceptual model was constructed in GMS for the model domain and was then converted into a numerical MODFLOW steady-state model. The model was then calibrated after both measured groundwater levels with a 40 cm deviation and after the already known residence time for the distance Tunåsen – Galgbacken. Four scenarios with varying infiltration and outtake were then simulated. Each scenario was then simulated with three different incoming concentrations of organic carbon in the infiltration: 7, 15 and 50 mg/L.  Results show that the groundwater dynamics can be reconstructed with a simplified model however, it is likely that the simplifications resulted in a less precise model. The transport simulations indicated that the residence time decreases with increased artificial infiltration and outtake. Transport simulations furthermore showed that residence time is the most crucial factor effecting the transport distance of the organic carbon. Lastly, the result indicated that there is a risk that the reference value for organic carbon will be exceeded for incoming concentrations of 15 and 30 mg/L respectively, mainly in scenario C where the maximum infiltration and outtake capacities were simulated. In addition, it was concluded that there may be a risk that the reference value will even be exceeded in the other scenarios with an increased simulation time. / I Uppsala är Uppsalaåsen central för vattenförsörjningen då den förser staden med rent dricksvatten året om. De senaste åren har det observerats en oroväckande ökande trend av halten löst organisk kol (DOC) i grundvattnet. Med ett ökande dricksvattenbehov finns det även planer på att öka den konstgjorda grundvattenbildningen vilket riskerat att öka halterna ännu mer. Examensarbetets syfte var att återskapa grundvattendynamiken med en modell och öka förståelsen för transport av organisk kol i Uppsalaåsen och därefter prediktera möjliga konsekvenser av ökad infiltration. Projektet ämnade dessutom att undersöka om det i framtiden finns en risk att gränsvärdet för organiskt kol i Uppsalas dricksvatten överskrids. I projektet användes modellkoden MODFLOW tillsammans med GMS för att skapa en förenklad, tredimensionell grundvattenmodell. Modelldomänet var en avgränsad del av Uppsalaåsen från Tunåsens infiltrationsanläggning till Galgbackens uttagsområde.  Inledningsvis upprättades en konceptuell modell i GMS som sedan konverterades till en numerisk steady-state modell. Modellen kalibrerades efter uppmätta grundvattennivåer och efter tidigare känd transporttid för sträckan Tunåsen – Galbacken. Därefter utfördes simuleringar för fyra scenarion, 0, A, B och C, med varierande infiltration och uttag. För varje scenario utfördes sedan simuleringar med tre olika koncentrationer av halten löst organiskt material i infiltrationsvattnet; 7, 15 och 30 mg/L. I modellen togs det ej hänsyn till någon nedbrytning av DOC, tillskillnad från den nedbrytning på 50 % som har observerats i åsen.  Resultatet visade att det är möjligt att återskapa den grundvattendynamik som observerats inom modelldomänet med en förenklad modell. För de olika scenariona visade resultaten att transporttiden minskar med ökad infiltration och ett ökat uttag. I förhållande till scenario 0 visade resultaten på en procentuell minskning av transporttiden på 24, 28 och 60 % för respektive scenario A, B och C. Den kortaste transporttiden erhölls således i scenario C på 183 dagar, jämfört med 293 dagar i scenario 0. Resultaten som erhölls visade även att transporttiden är den dominerande faktorn som påverkar det organiska materialets transportsträcka. Slutligen visade resultatet att det finns en risk att halten av organiskt material överstiger Livsmedelverkets gränsvärde för dricksvatten om koncentrationen av DOC i infiltrationsvattnet är hög i kombination med en kort transporttid.

Lidköpings kommun i Västra Götalands län tar ut en del av sitt råvatten till dricksvattenproduktion från grundvattenmagasinet Rådaås. Det görs genom tre olika uttagsbrunnar (Brunn 1, Brunn 2 och Brunn 3) som körs en i taget. På senare tid har kommunen börjat misstänka att salthalterna i uttagsvattnet ökar, och det finns ett intresse för att förstå vad problemet beror på och vad som kan göras åt saken.  Syftet med detta arbete är att undersöka förekomst och ursprung hos saltvattnet i magasinet och att undersöka hur brunnsdrift i samband med grundvattennivåer påverkar halten i uttagsvattnet. Eftersom det sedan tidigare finns misstankar om att det rör sig om relikt saltvatten utgör det en hypotes för detta arbete. Relikt saltvatten är salt grundvatten som avsatts under en tid då området varit täckt av salt hav, till exempel delar av Sverige under Östersjöns utveckling sedan den senaste istiden.   För att undersöka förekomst av saltvatten i magasinet funktionstestades och provtogs samtliga tillgängliga grundvattenrör för kloridhalt. Resultatet visar att kloridhalten ökar med grundvattenrörens djup och att de högsta salthalterna finns i en djuphåla eller ränna i berggrunden strax under Brunn 1 och 2. För att undersöka ursprunget hos det salta grundvattnet provtogs några av grundvattenrören och samtliga uttagsbrunnar för jodid. Med hjälp av jodid-/kloridkvoten kunde det fastställas att saltvattnet är av relikt ursprung.  För att undersöka hur brunnsdrift påverkar salthalten i uttagsvattnet togs start- och slutprover på kloridhalt i början och slutet på varje driftsperiod och brunn under tre månader. Mönstret i kloridhalt jämfördes med grundvattennivåer. Resultatet visar att kloridhalterna i uttagsvattnet ökar under driftsperioden för samtliga brunnar, men återhämtar sig då brunnen är vilande. Generellt är salthalten högst för Brunn 2 och lägst för Brunn 3. Det kan bero på att Brunn 2 ligger sist av de tre brunnarna i grundvattnets strömningsriktning medan Brunn 3 ligger först samt längst bort från rännan i berggrunden.  Resultatet från detta arbete visar också på att grundvattenuttaget ur Rådaåsmagasinet sedan 1990-talet har orsakat en höjning av salthalterna i råvattnet. Rekommendationer som ges till Lidköpings kommun för att minska eller bibehålla nuvarande salthalt är att installera kontinuerlig övervakning av konduktivitet i uttagsbrunnarna och av grundvattennivå i de två rör som ligger brunnarna närmast. Detta för att i realtid kunna följa hur uttagssätt och grundvattennivå påverkar salthalten. En idé är också att strategiskt placera ut en eller flera nya uttagsbrunnar och på så sätt undvika saltansamlingar i djupa jordlager. / Lidköping municipality in Västra Götaland county, Sweden, extracts some of its raw water for drinking water production from Rådaås aquifer. It is done by using three different pumping wells (Well 1, Well 2 and Well 3) which are run one at a time in a cyclic manner. Recently, the municipality personnel have started to suspect that the salinity of the raw water is increasing. They are therefore interested in understanding the cause of the problem and what could be done to mitigate it.  The purpose of this study is to investigate the occurrence and origin of saline groundwater in the Rådaås aquifer and to determine how operation of the pumping wells along with groundwater levels affect the salinity in the raw water. Since there is already a suspicion of the saline water being relict salt water, that is a hypothesis for this study. Relict salt water is saline groundwater deposited during times when an area was covered by marine water, for example some areas of Sweden during the development of the Baltic Sea since the latest ice age.    To investigate the occurrence of saline groundwater in the aquifer, all available piezometers were tested for functionality and sampled to analyse chloride concentration. The results show that the chloride concentration increases with the depth of the piezometer and that the highest concentrations are found in a depression or furrow in the bedrock just below Well 1 and 2. To investigate the origin of the saline groundwater, some of the piezometers and all pumping wells were tested for iodide. Using the iodide/chloride ratio, it was concluded that the salt water is relict. To investigate how operation of the pumping wells affect the salinity of the raw water, samples of chloride concentration were extracted in the beginning and in the end of each pumping period and well during three months. The resulting pattern of chloride concentration was compared to groundwater levels. The results show that the chloride concentrations in the raw water increase during the pumping periods for all wells, but recover when the well is resting. In general, Well 2 shows the highest salinity and Well 3 shows the lowest. The reason may be that of the three, Well 2 is located last in the groundwater flow direction, while Well 3 is located first and is also furthest away from the furrow in the bedrock.    The results of this study also show that groundwater withdrawal from Rådaås aquifer since the 1990’s has caused an increase of salinity in the raw water. Recommendations given to Lidköping municipality to reduce or maintain the salinity of the raw water are to install continuous surveillance of conductivity in the pumping wells and of groundwater levels in the two most adjacent piezometers. This is to enable live monitoring of how operating the pumping wells along with groundwater levels affect the salinity. Another idea is to strategically place one or more new pumping wells to insure that they avoid deep layers of soil where salt water is accumulated.

Drygt en miljon invånare i Sverige är beroende av enskild dricksvattenförsörjning från grundvatten. För låga grundvattennivåer i grundvattenmagasin, kan bland annat leda till saltvatteninträngning i dricksvattenbrunnar. Syftet med studien var att fastställa om topografi, avstånd till hav, brunnsdjup, jorddjup och jordart är kopplat till kloridhalter i dricksvatten, att undersöka om och vad det finns för risker för saltvatteninträngning i ett framtida förändrat klimat, av klimatförändringar, samt om det finns några åtgärder mot saltvatteninträngning.  Korrelationstestet Kendall’s tau användes för att undersöka om det fanns en signifikant korrelation mellan kloridhalter och topografi, avstånd till hav, brunnsdjup och jorddjup och Wilcoxon rank sum test användes för att undersöka om det fanns någon signifikant skillnad mellan de olika jordarterna. I denna studie fastställdes negativ korrelation mellan kloridhalter och avstånd till hav (p=0,000341), samt kloridhalter och topografi (p=0,0124). Studien visade på att det inte fanns någon signifikant korrelation mellan kloridhalter och resterande parametrar, vilket tidigare forskning dock indikerar. Vad gäller brunnsdjup, fanns en signifikant korrelation mellan topografi och brunnsdjup, vilket kan tyda på att brunnar generellt är borrade grundare i låglänta områden. Gällande jorddjupet kopplat till kloridhalter, antogs det vara för tunt (cirka en meter) för att kunna se något tydligt resultat av korrelationstestet, då ett för tunt jordlager inte påverkar grundvattenbildningen i tillräckligt stor utsträckning. Detta bidrog även till att det inte fanns någon signifikant skillnad mellan jordarterna.  För den andra delen av studien utformades en modell i Matlab, för att undersöka om och hur klimat- förändringar kommer påverka grundvattennivåförändring och därmed även saltvatteninträngning. Referensperioden var 2004-2020 och framtidsscenariona var RCP4.5 och RCP8.5, vilka delades upp i två olika perioder: 2021-2060 och 2061-2099. Modellen visade på att grundvattennivåer blir lägre i ett framtida påverkat klimat, vilket kan tyda på att det är en större risk för saltvatteninträngning. Dock fanns det många osäkerheter och modellen skulle kunna göras mer nyanserad.  För den tredje delen av studien gjordes en litteraturstudie där sju olika åtgärder undersöktes: kontrollering av grundvattenuttag, vattensnåla åtgärder i hemmet, att borra grundare brunnar i riskområden, anslutning till kommunalt vatten, omvänd osmos, ADR (abstraction, desalination, recharge) och SWT (subsurface water technologies). Dessa jämfördes därefter mot varandra genom att ställa upp för- och nackdelar för alla åtgärder. Överlag är förebyggande åtgärder att föredra, dock tycks SWT eller ADR vara bättre än omvänd osmos för redan kontaminerat vatten. / Just over one million inhabitants in Sweden are dependent on individual drinking water supply from groundwater. When the groundwater levels are too low in a groundwater reservoir, it can lead to saltwater intrusion in drinking water wells. The purpose of this study was to establish whether topography, distance to sea, well depth, soil depth and type of soil correlated with chloride in drinking water, to investigate whether there is a risk for saltwater intrusion in a future changed climate, due to climate change, and to investigate if there are any measures to minimize saltwater intrusion.  Kendall’s tau was used to investigate if there were any significant correlations between chloride and topography, distance to sea, well depth and soil depth. Wilcoxon rank sum test was used to investigate if there was a significant difference between the soil types. In this study the results only showed a significant correlation between chloride and distance to sea (p=0,000341) and between chloride and topography (p=0,0124). There was no significant correlation between chloride and the rest of the parameters. However, earlier research has shown that there is a correlation between chloride and all previous mentioned parameters. There was a significant correlation between topography and well depth, which can imply that the wells are drilled shallower in lowland areas. Regarding the soil depth connected to chloride, it is assumed that the soil depth is too thin (about one meter) to see any clear results, since a shallow soil depth won’t affect the groundwater recharge enough. This could also contribute to no significant difference between chloride and soil types.  For the second part of the study a model was built in Matlab, to investigate if and how climate change will affect changes in groundwater levels and therefore if it will influence saltwater intrusion. The reference period was 2004-2020 and the future scenarios were RCP4.5 and RCP8.5, which were divided into two periods: 2021-2060 and 2061-2099. The model showed lower groundwater levels in the future, which can imply there is a greater risk of saltwater intrusion. Although there are multiple limitations and the model could be made more nuanced.  For the third part of this study, a literature study was made, where seven different measures where investigated: to control groundwater abstraction, to install waterefficient techniques in households, to drill shallower wells in risk areas, reversed osmosis, ADR (abstraction, desalination, recharge) and SWT (subsurface water technologies). These were compared to each other, where advantages and disadvantages were balanced against each other. Overall, preventative measures are preferable, although SWT and ADR are better than reversed osmosis for already contaminated water.