sou · GQB350d2 · 2003-01-01 00:00:00 — Skillnaden mellan denna övre och undre regleringsgräns är det utrymme – regleringsmagasin – som kan ut- nyttjas för reglering av vattnet. pågår den så kallade tömningsfasen – det sparade vattnet används för elproduktion. Vid tömningsfasens slut ligger alltså vattennivåerna på eller nära sänkningsgränsen. När behovet av kraft avtar inträder i stället fyllnadsfasen då det gäller att maga- sinera vatten . Vårfloden som inträffar samt det regn som kommer och höst skall samlas in. Målet är att vid fyllnadsfasens slut ha fulla magasin. faller sällan regn i landets norra delar utan neder- börden där binds i form av snö och is. Eftersom det är som behovet av elkraft är störst utnyttjas undan för undan vattnet i magasinen. Den ovan beskrivna cykeln omfattar och de åtgärder som vidtas kallas årsreglering. Eftersom vattenmängden varierar år finns behov att jämna ut vattentillgången mellan olika år. Vid flerårsreglering krävs stora reglerings- magasin som inte blir fyllda utan endast under vattenrika år. Även i ett kort perspektiv finns behov att påverka flödet – ibland från dag till dag eller från timme till timme. Efterfrågan på el är ofta större än natten och lägre än vanliga veckodagar. Att variera flödet mellan veckor, dygn och timmar kallas korttidsreglering. Års- och flerårsreglering sker i de stora magasinen som i Norr- landsälvarna ligger högt upp i systemen i eller nära fjällkedjan. Längre ner i älvarna finns mindre magasin som i första hand används för korttidsreglering. Det ingår inte i vårt uppdrag att utreda frågor om dammsäkerhet. Dessa är dock av betydelse när översvämningsfrågor diskuteras. Vi berör dammsäkerhetsfrågor endast i den utsträckning det är nöd- vändigt för att ge en riktig bild av översvämningsproblemen. Med ordet damm avses i detta sammanhang den byggnad eller anläggning som byggs för att kunna lagra vatten. Den mer eller mindre konstgjorda sjö som därigenom skapas kallas magasin. Dammanläggningar för kraftändamål byggs som ovan beskrivits för att kunna spara vatten och kunna utvinna energi när behovet är som störst. Dammar har byggts i vårt land och för olika ändamål. Som nämnts tidigare är det anlägg- ningar för kraftutvinning som i detta sammanhang är av intresse. Den vanligaste dammtypen i svenska kraftverks- och reglerings- dammar är fyllnadsdammen; det finns också ett antal betong- dammar. I finns uppskattningsvis cirka 10 000 dammar av varierande storlek och ålder. Av dessa är 190 kraftverksdammar som är högre än 15 m – så kallade höga dammar. För att kunna utvinna energi ur det strömmande vattnet leds detta in i kraftverket i stället för den naturliga vägen. De sträckor som i oreglerat tillstånd skulle ha varit forsar och strömmande vatten blir på så sätt mer eller mindra torrlagda under delar av året. Vid perioder av höga flöden kan sällan allt vatten släppas genom kraftverket. Dammarna är därför utrustade med luckor, utskov, för att kunna släppa fram det vatten som inte kan lagras eller släppas genom kraftverket. Detta brukar kallas för att spilla vatten. Källa: Höga vattenflöden i reglerade älvar, , 1999. Dammanläggningar är potentiellt farliga anläggningar. Konsekven- serna av ett dammbrott kan bli fruktansvärda. Många liv har krävts vid dammhaverier i och andra delar av världen och på sina håll i skulle hela samhällen spolas bort om en dammbygg- nad med fyllt magasin skulle rasa. har varit förskonat från svåra dammolyckor. har ett antal mindre dammar och en hög damm för kraftproduktion rasat. Den sistnämnda var Noppikoski i i som raserades . Ingen människa kom då till skada. Däremot omkom en kvinna när en liten damm i Näckån i havererade i samband med ett högt flöde. inleddes en översyn av dammsäkerheten i lan- det. En kommitté tillsatt av och företrädare för den svenska vattenkraftsindustrin – – föreslog 1990 nya rikt- linjer för vilka högsta flöden dammar och andra anläggningar för vattenkraft skall dimensioneras för (för bestämning av dimensionerande flöden för damman- läggningar). Dessa riktlinjer har godtagits av kraftbolagen och pågår förändringar av anläggningar för att uppfylla de krav som följer av riktlinjerna. Sannolikheten för att dammbrott med allvarliga konsekvenser skall inträffa i är mycket liten men eftersom följderna kan bli dramatiska är det av yttersta betydelse att ingenting görs som försämrar dammsäkerheten. Vid diskussioner om översvämningar måste därför dammsäkerhet alltid komma i första hand. Den vanli- gaste dammbrottsorsaken globalt sett är överströmning av damm- krönet. En sådan händelse beror i de flesta fall på att tillflödet av vatten är större än vad dammen har kapacitet att släppa ut, så kallad avbördningsförmåga, eller att utskov inte kan öppnas. Det senare var till exempel orsaken till dammhaveriet i Noppikoski. Det är därför av stor betydelse att hanteringen av vattnet sker på ett sådant sätt att till exempel överströmning inte kan ske. Dämnings- gränserna är bestämda med hänsyn till säkerheten och konstruk- tionen av dammarna. Det kan därför inte komma i fråga att i en översvämningssituation till exempel tillåta att dämningsgränsen överskrids till en nivå som medför att dammen kan brista. Reglering av vatten samt uppförande av dammar och kraftverk är tillståndspliktiga verksamheter enligt . Så var även fallet enligt tidigare lagstiftning, 1918 respektive vattenlagar. Den som ville genomföra en reglering eller uppföra dammar eller kraftverk fick tidigare ansöka om tillstånd vid vattendomstol. Sedan införande söks tillstånd vid miljödomstol. Avgöranden kunde tidigare överklagas till Vattenöverdomstolen och och till och . Vissa särskilt omfattande vattenföretag samt sådana som kunde orsaka särskilt stora skador och olägenheter prövades tidigare av regeringen; detta gäller alltjämt. I tillståndsdomar ges inte bara tillåtelse att uppföra byggnader och anläggningar. Handhavandet av vattnet regleras också i dom- arna. Genom de så kallade vattenhushållningsbestämmelserna före- skrivs hur vattnet får tappas. Ovan har nämnts föreskrifter om regleringsgränser som praktiskt taget alltid förekommer (om regleringsgräns se avsnitt 7.2.1). Därutöver kan andra typer av begränsningar av regleringsrättsinnehavarens möjligheter att han- tera vattnet föreskrivas. Förutsättningarna för att kunna föreskriva sådana villkor varierar beroende på tekniska, geografiska, hydrolo- giska med flera faktorer. Dämnings- och sänkningsgränser kan till exempel kompletteras med föreskrifter om att övergångar skall ske mjukt för att undvika alltför tvära kast mellan tappning och avstängda lägen. Det kan också förekomma föreskrifter om minimivattenföring i de torrfåror som uppstår när ett kraftverk byggs. Sådana föreskrifter kan med- delas till skydd för fisket eller naturvården eller tillkomma av este- tiska skäl. Vidare kan föreskrivas att vattennivån i en punkt nedströms dammen vid skall nå en bestämd nivå. Dessa typer av föreskrifter kan tillkomma för att underlätta för sjöfart och/eller säkerställa en tillräcklig vattennivå av miljöskäl och för friluftslivet. Sådana villkor kan vara kombinerade med bestämmel- ser om att magasin i bebyggda områden där människor bor och idkar friluftsliv skall fyllas upp i första hand medan avlägset belägna fjällmagasin skall fyllas i sista hand. När det gäller mängden vatten som skall släppas kan det före- komma kopplingar mellan vissa vattennivåer i en viss punkt upp- ströms en reglering och den mängd vatten som skall släppas igenom. Det finns av naturliga skäl sällan någon övre gräns för hur mycket vatten som får släppas ut ur en damm, utan i vart fall all tillrinning får i princip alltid passera en reglering. Undantag finns dock till exempel i domen för och . I många vattendomar finns som villkor angivet att skall vara särskild kontrollant för att följa upp att vattenhushållnings- föreskrifterna följs. Detta förekommer både i domar från dom- stolar och i tillstånd från regeringen. Tillstånd har i regel givits för varje enskilt utbyggnads- projekt för sig. Ett tillstånd kan gälla en damm respektive ett kraft- verk. Om det blir aktuellt med ändringar tillkommer nya tillstånd. Det finns således inga särskilda domar som reglerar hur hela flödet av en älv skall skötas. Vattenhushållningsbestämmelserna i de olika domarna i ett vattendrag har naturligtvis samband med varandra och är baserade på den kunskap om flödesförhållandena som man haft vid respektive anläggnings tillkomst. Nya domar utformas med hänsyn till tidigare domar. Nya projekt måste anpassas till de vattenförhållanden som råder och därmed sker automatiskt en anpassning till helheten vari äldre domar utgör en del. Under utbyggnaden av vattenkraften i de stora Norrlandsälvarna skedde samordning av vattenhanteringen inte bara i domarna så som beskrivits ovan. I detta skede togs även i viss mån hänsyn till kommande utbyggnader. En stark kontinuitet fanns i handlägg- ningen av vattenmålen. Ofta var det samma domare, ombud för sökanden, ombud för berörda sakägare, företrädare för myndig- heter och sakkunniga som deltog i de olika målen om utbyggnad av vattenkraft i en och samma älv. Detta bidrog till att domarna i dessa älvar bildar väl sammanhängande system. Dimensioneringen av anläggningarnas avbördningskapacitet via utskoven har baserats på den kunskap som man haft vid respektive pågår, som tidigare nämnts, översyn enligt riktlinjer och vid behov anpass- ning av anläggningarna för att säkerställa dammsäkerheten med hänsyn till dagens kunskap om flödesförhållandena (se av- snitt 7.2.2). Dessutom finns ytterligare faktorer som bidrar till ett helhets- tänkande i ett vattendrag. I de älvar där flera olika kraftverksägare finns behövs en samordning av tappningen. En sådan samordning sköts av vattenregleringsföretag som tillkommit på grund av avtal eller genom vattendom. Ett vattenregleringsföretag är en samfällig- het med kraftverksägarna som delägare. Vattenregleringsföretaget ansvarar för planering och tappning av vattnet vid såväl normala som höga flöden. Vid normala flöden sker tappningen utifrån i för- väg överenskomna tappningsplaner där vattendomarna utgör de yttre ramarna. Avvikelser från planerna kan endast ske efter över- enskommelser mellan kraftverksägarna och efter godkännande av vattenregleringsföretaget. Vid höga flöden blir produktionsplane- ringen i form av tappningsplaner helt underordnad säkerhetsintres- set och vattenregleringsföretaget styr tappningarna. 7.2.4Uppkomsten av höga flöden och översvämningar I förekommer översvämningar huvudsakligen i två olika situationer, dels i samband med vårfloder, dels eller hösten i samband med omfattande nederbörd. Andra typer av översvämningar kan inträffa men det som är av intresse här är dessa. Vid översvämningar som inträffar och höst beror de höga flödena på att stora regnmängder faller. Om mycket nederbörd faller antingen när vattenmagasinen nästan är fyllda och vattennivåerna alltså ligger nära däm- ningsgränsen eller i områden där inga magasin finns att samla upp vattenmassorna i, är möjligheterna att förebygga översvämningar mycket begränsade. Med den konstruktion av dammar som finns i måste en övre regleringsgräns finnas av säkerhetsskäl. Om vattnet tillåts stiga alltför högt riskerar som ovan nämnts damm- byggnaden att brista. Att tillåta överdämning över dämningsgräns i syfte att dämpa flöden för att minska översvämningar är helt ute- slutet ur säkerhetssynpunkt. Denna möjlighet kan endast utnyttjas om det är helt klarlagt att säkerheten inte äventyras och en ren Här finns anledning att åter betona att dammsäkerheten i alla lägen måste prioriteras före allt annat. Tapp- ningen av vatten måste därför alltid ske på sådant sätt att damm- säkerheten inte hotas. I en reglerad älv sker en dämpning i reglermagasinen genom den buffertvolym som alltid finns vid normala förhållanden. När buf- ferten fyllts upp till den nivå som vattendomen anger som däm- ningsgräns är möjligheten till dämpning utnyttjad och den ytter- ligare tillrinning som kommer in i magasinet måste tappas av, det vill säga avrinningen blir lika med tillrinningen. I undantagsfall kan dock avrinningen bli större än den skulle ha blivit i den oreglerade älven. Det kan till exempel förekomma om det blir nödvändigt för regleringsrättsinnehavaren att släppa igenom inte bara den mängd vatten som rinner till utan ytterligare vatten för att sänka nivån i ett magasin. Det kan vara aktuellt för att kunna dämpa ett högt flöde som väntas . I en oreglerad älv finns naturligtvis ingen övre gräns för den högsta nivån i sjöarna. Den oreglerade sjön stiger då till dess till- rinningen och avrinningen är lika stora, vilket vid höga flöden ofta innebär att sjön svämmar över. I vissa fall kan flödena bli högre i det reglerade än i det oreglerade vattendraget. Detta beror på att sjöarna, som ofta inte har någon absolut högsta nivå och kan breda ut sig i landskapet, har en dämpande effekt på flödena nedströms under naturliga förhållanden. Den effekten uteblir när de används som regleringsmagasin och är fyllda till dämningsgränsen som ju normalt inte får överskridas. En annan skillnad mellan det oreglerade och reglerade vatten- draget är att höga flöden förekommer mer eller mindre regelbun- det, , i oreglerade älvar. I ett reglerat system kan det gå mellan varje högflödestillfälle varför överrasknings- momentet och den potentiella skadan kan bli större. Översvämningar i samband med vårflod kan uppstå om mängden snö och is är stor och detta smälter snabbt. Vårfloden består i norr av två högvattenperioder. Först kommer den så kallade skogsfloden som orsakas av snösmältningen i skogsområden. Därefter följer fjällfloden som orsakas av snösmältning i högfjällsområdena. Dessa flöden kan i undantagsfall sammanfalla varvid vattennivåerna kan bli extra höga. Om det dessutom regnar under vårfloden kan flö- dena snabbt öka. Nederbörd är inte jämnt fördelad över tiden. Stora variationer förekommer helt naturligt. Även flöden och vattennivåer uppvisar stora naturliga variationer. I hydrologiska sammanhang brukar man beskriva storleken på flöden uttryckt som sannolikheten för att de skall återkomma . Ett 100-årsflöde inträffar i genomsnitt en gång eller, annorlunda uttryckt, sannolikheten är 1 på 100 att ett flöde av denna storleksordning inträffar under ett givet år. Problemet är dock att det inte går att förutsäga när stora flöden skall inträffa. 100-årsflöden kan komma i rad eller utebli . eller senare kommer det dock att inträffa både 100-årsflöde och 10 000-årsflöden och det viktiga är att vara medveten om att det vilket år som helst kan komma riktigt höga flöden. har infört ett system för klassificering av dammar som utgår från vilka marginalkonsekvenser ett dammbrott skulle medföra (för bestämning av dimensionerande flöden för dammanläggningar). De dammar som skulle medföra risk för liv eller personskada, skada på vissa viktiga anläggningar och stor ekonomisk skadegörelse ingår i den högsta riskklassen. De flöden som dessa högkonsekvensdam- mar skall klara enligt riktlinjer kan inte anges med någon exakt återkomsttid. Dessa flöden har beräknats med en metod som bygger på en systematisk kombination av alla kritiska faktorer som bidrar till ett flöde, för att på så sätt få fram den svå- rast tänkbara situationen för dammen. Dammarnas utskov skall klara att släppa fram vatten för dessa exceptionella flöden. Deras kapacitet är därför ett bra mått på hur mycket vatten som en älv- sträcka kan väntas föra under de mest extrema förhållandena. Höjdskillnader och det omgivande landskapet påverkar en älvs utseende och ger och forssträckor, sjöar, lugnt flytande sektioner och så vidare. Naturliga förträngningar – grunda områden i vattendraget eller trånga passager i landskapet – eller onaturliga förträngningar skapade av människan, till exempel broar, påverkar också vattendraget och kan ha en dämmande effekt. Vid höga flö- den får olika förträngningar, som brukar kallas bestämmande sek- tioner, betydelse för hur vattnet fördelas. Lokalt kan detta ha stor betydelse för hur en översvämning drabbar en ort och kan också sätta gränser för hur mycket människan kan påverka vattnet i ett mer lokalt perspektiv. 7.2.5Möjligheter att förebygga översvämningar De vattendrag som inte är reglerade kan självfallet inte påverkas genom ändringar av befintliga vattendomar. Möjligheterna att före- bygga översvämningar i dessa inskränker sig till andra åtgärder såsom invallningar och fördjupningar av vattendrag. Vid de över- svämningar som inträffade uppkom en stor del av skadorna i de oreglerade vattendragen. Vad kan då göras åt höga flöden i reglerade vattendrag? I huvud- sak tre olika sätt för så kallad aktiv dämpning med hjälp av anlägg- ningar som tillkommit för kraftproduktion brukar diskuteras. Det första är att inför särskilt höga flöden sänka av vattennivåerna så att den nederbörd som faller kan samlas upp i de befintliga magasinen. Ett annat tillvägagångssätt är att bygga nya magasin så att den extra nederbörden kan samlas upp. Slutligen framförs ibland att befint- liga magasin bör används för att samla upp den extra nederbörden – antingen genom att dämningsgränserna generellt sänks och därmed ökade buffertar tillskapas, eller att de byggs ut genom högre för- dämningar. Höga sommar- och höstflöden Vi börjar med situationer vid höga sommar- och höstflöden. När det gäller avtappning inför höga flöden är förutsättningarna för att prognostisera nederbörd en avgörande faktor. Både relativt tids- begränsade mycket intensiva regn, så som föll i , och långa perioder av mer måttligt regnande, så som var fallet i avrinningsområde , kan medföra problem. Att förutsäga nederbörd är komplicerat och kan för när- varande inte ske annat än något eller några dygn i förväg och då med stor osäkerhet när det gäller mängder. Det är således mycket svårt att i förväg veta var eller när extra stora nederbördsmängder skall falla eller hur länge regn skall pågå. Det är därför inte möjligt att just de år då höga flöden inträffar sänka av magasinen och skapa extra utrymme. Går det i stället att skapa nya magasin som skall kunna lagra de stora nederbördsmängder som kan komma i stort sett utan förvar- ning? För att sådana åtgärder över huvud taget skall ha effekt gäller det att regnet faller i de delar av landet där de stora magasinen finns. De områden där nya magasin skulle kunna uppföras eller befintliga magasin utökas – dvs. där markförhållanden, bebyggelse m.m. tillåter detta – ligger företrädesvis högt upp i älvarna, i när- heten av källflödena nära eller i fjällkedjan. Där skulle magasin kunna tillskapas. Närmare kusten är älvdalarna i regel mer tätbefol- kade och de möjliga flödena blir mycket stora. Att anordna flödes- dämpande magasin här skulle vara praktiskt omöjligt. Ett exempel som kan belysa vad som kan hända när det endast finns mindre magasin nära bebyggelse är sjön i Sunds- vallstrakten som ligger i nedre delen av . Marmen ligger relativt nära havet och nära bebyggelse. Det är på många sätt typiskt för de stora norrlandsälvarna att de stora magasinen ligger i och nära fjälltrakterna medan bebyggelsen finns närmare havet. Liksom många andra sjöar svämmade Marmen över sina bräddar både och . Vid en närmare analys visar det sig att om sjön hade haft den lägsta tillåtna vattennivån, det vill säga legat på sänkningsgränsen, när regnet började hade den extra volym som därmed fanns fyllts upp helt och avsänkningen hade inte haft någon påverkan på flödestoppen som kom under flödets sjunde till åttonde dygn. Vid den högsta till- rinningen som inträffade under de höga flödena hade Marmens magasinsvolym fyllts . Vid sådana förhål- landen är möjligheterna att vidta kraftfulla åtgärder långt nere i älvarna mycket begränsade. Den allvarligaste invändningen mot tanken att skapa nya magasin är att det sannolikt ändå inte skulle vara fysiskt möjligt att samla upp sådana enorma regnmängder som det handlar om t.ex. som 2000. Att uppföra nya magasin skulle dessutom påverka natu- ren och bebyggelsen påtagligt och kosta betydande summor. En annan metod är som sagt att öka marginalerna i de befintliga magasinen – antingen genom att bygga på dammarna eller genom att sänka dämningsgränserna under i vart fall fyllnadsperiodens största del och på så sätt öka buffertarna. Stora nackdelar är dock förbundna med en sådan metod. För att vara säker på att något extra utrymme verkligen finns i magasinen när den oväntade nederbörden faller måste marginalen behållas i stort sett fram till fyllnadsperiodens slut. Under flertalet år kommer inte vatten- nivåerna att ha nått dämningsgränsen ; mängden vatten för kraftproduktion skulle vara mindre än . Det skulle innebära att magasinen skulle utnyttjas som översvämningsbuffertar i stället för sitt ursprungliga ändamål som kraftkällor. Detta skulle få en betydande inverkan på samhällets Bortfallet av elproduktion skulle få ersättas med andra energislag. Det skulle också medföra att kraftproducenterna skulle kunna rikta ersättningsanspråk mot staten för bortfallet av produktion samt att utsläppen av så kallade växthusgaser sannolikt skulle öka. Samhällets kostnader för den bortfallna kraften skulle således öka betydligt. En översiktligt gjord beräkning av kostnads- bortfall vid lägre dämningsgräns visar att om fem större magasin i vardera , , , , Ljusnan och skulle sänkas av med generellt, skulle det motsvara i uteblivna inkomster för kraftbolagen. Dessutom skulle de större buffertarna – i praktiken lägre vattennivåer i sjöar – få betydelse för fri- luftslivet, landskapsbilden och naturvården. Generellt lägre vatten- nivåer i magasin skulle få betydelse för t.ex. alla som bor runt en sjö och har strandtomter, bryggor, båtar m.m. Det finns också andra svagheter med denna metod. Den allvarli- gaste invändningen är densamma som anförts ovan. Även om de tre ovan nämnda begränsningarna skulle vara uppfyllda - det skulle vara ekonomiskt godtagbart och miljömässigt acceptabelt att öka marginalerna i de befintliga magasinen samt allt regn föll i magasi- nens tillrinningsområde - skulle de enorma regnmängder som det handlar om vid riktigt höga flöden ändå inte kunna samlas upp. De befintliga magasinen – även om volymerna skulle kunna utökas genom att dammarna höjs – skulle inte kunna innehålla allt det vatten som faller vid osedvanliga förhållanden. Översvämningar kan med andra ord inte helt undvikas. Vad som kan åstadkommas är att översvämningar förekommer mer sällan. För att det skall vara ekonomiskt och miljömässigt motiverat att vidta de ovan diskuterade åtgärderna gäller det att riskerna för översvämningar skall kunna begränsas betydligt. Det räcker inte att återkomstiden minskar med 20–. Skall det ur samhällelig syn- punkt vara värt pengarna att höja befintliga dammar för att för- hindra att mark som översvämmas vid ett högt flöde i fram- tiden kommer att undgå vatten, måste riskerna elimineras ordent- ligt. Det är inte tillräckligt att risken för översvämning för till exempel sjukhus, bostäder, viktiga järnvägar och vägar minskas från i genomsnitt till i stället . Riskerna behöver minskas betydligt mer för att en ändring av regleringen skall vara samhällsekonomiskt motiverad. Detta är inte möjligt att åstad- komma med hjälp av ökade marginaler i de befintliga magasinen vare sig det handlar om påbyggda dammar eller lägre dämnings- gränser. Vid vårfloder gäller i princip samma sak som vid höga sommar- och höstflöden. Mängden smältvatten kan visserligen uppskattas med utgångspunkt i den kända snö- och ismängden och möjligheterna att förutsäga temperaturförändringar är betydligt bättre än möjlig- heterna att förutsäga nederbörd. Vårfloden kan därför i viss mån förutsägas. Dessutom är magasinen oftast avsänkta när vårfloden inträffar. Om det vid vårfloden tillkommer stora nederbördsmäng- der uppstår dock samma problem med prognoser som vid höga sommar- och höstflöden. Tillskapande av extrautrymme i magasi- nen stöter också på samma svårigheter som nämnts ovan.