Klimatanpassning av vägkonstruktion, drift och underhåll Ett temaprojekt www.vti.se/publikationer

Klimatanpassning av vägkonstruktion, drift och underhåll Ett temaprojekt www.vti.se/publikationer

VTI rapport 771

Utgivningsår 2012 www.vti.se/publikationer

Klimatanpassning av vägkonstruktion, drift och underhåll

Ett temaprojekt

Anna K. Arvidsson

Göran Blomqvist

Sigurdur Erlingsson

Fredrik Hellman

Annika Jägerbrand

Gudrun Öberg

Utgivare:

581 95 Linköping

Publikation:

Rapport 771

Utgivningsår: Projektnummer:

2012 12741

Dnr:

2011/0352-29

Projektnamn:

Kompetenscentrum för klimatanpassning av vägkonstruktion, drift och underhåll

Författare:

Anna Arvidsson, Göran Blomqvist, Sigurdur Erlingsson,

Fredrik Hellman, Annika Jägerbrand, Gudrun Öberg

Uppdragsgivare:

VTI, Statens väg- och transportforskningsinstitut

Titel:

Klimatanpassning av vägkonstruktion, drift och underhåll. Ett temaprojekt

Referat

Klimatförändringarna är en realitet och påverkar vårt samhälle och därigenom även våra transporter.

Genom att klimatanpassa transportsystemen blir systemen mer robusta och risken för transportstörningar blir mindre. För vägars konstruktion, drift och underhåll innebär klimatanpassningen i de flesta fall relativt stora förändringar men det saknas idag en övergripande bild av det totala klimatanpassningsbehovet nationellt sett samt vilka åtgärder som behöver tas och som är rimliga att tas.

Eftersom klimatförändringarna generellt varierar mellan Sveriges klimatzoner är det förenat med stora svårigheter att förutsäga vilken påverkan klimatförändringarna får på vägarnas beteende och livslängd.

Inom vinterväghållningen i Sverige kommer saltanvändandet totalt sett att minska på grund av det varmare klimatet. Plogningstillfällena kommer antagligen minska, men beredskapen bör inte minskas för mycket eftersom de mer extrema tillfällena kommer att öka.

För att lyckas klimatanpassa vägtransportsystemen så att de blir robusta konstaterar vi att det finns ett stort behov för att ta fram mer kunskap om vägkonstruktionens påverkan av ett förändrat klimat, samt inom drift och underhåll hur man skall anpassa sig genom olika typer av varierande och flexibla klimatanpassningsåtgärder och till effekterna av extrema väderhändelser.

Nyckelord:

klimatanpassning, vägkonstruktion, drift, underhåll, klimatförändring

ISSN: Språk:

0347-6030 Svenska

Antal sidor:

70

Publisher:

SE-581 95 Linköping Sweden

Publication:

Rapport 771

Published:

2012

Project code:

Dnr:

12741

2011/0352-29

Project:

Kompetenscentrum för klimatanpassning av vägkonstruktion, drift och underhåll

Author:

Anna Arvidsson, Göran Blomqvist, Sigurdur Erlingsson,

Fredrik Hellman, Annika Jägerbrand, Gudrun Öberg

Sponsor:

VTI, Swedish National Road and Transport

Research Institute

Title:

Climate change adaptation of road construction, operation and maintenance

Abstract

The global climate change is a reality and affecting society and transport systems. Climate change adaptation of transport systems will make the means of transportation more resilient and decrease the risk and magnitude of disruptions.

Generally, climate change adaptations in road construction, operation and maintenance will need relatively large changes, but there is a shortage of the specific knowledge required as to what steps need to be taken, when and where, before measures can actually be implemented.

Since climate change effects vary among Sweden's climatic zones, the impact of climate change on the road behavior and longevity is extremely difficult to predict.

The need for winter maintenance in Sweden will generally decrease due to the warmer climate.

Ploughing frequency will probably decrease as well, but preparedness should not be reduced too much since occasions with more extreme instances will increase.

In order to succeed in making the road transport system resilient to climate change, we conclude that there is a need to develop more knowledge about the impact on the road infrastructure system as well as the operation and maintenance of the system including how to adapt through different types of variable and flexible climate adaptation measures and the effects of extreme weather events.

Keywords: adaptation, resilience, road, transport, climate change effects

ISSN: Language:

0347-6030 Swedish

No. of pages:

70

Förord

Rapporten utgör en del av TEMA projektet ” Kompetenscentrum för klimatanpassning av

vägkonstruktion, drift och underhåll” som pågått under 2010-2012 och har genomförts på uppdrag av VTI (Statens väg- och transportforskningsinstitut).

Syftet med projektet har varit att bygga upp ett kompetenscentrum med VTI-forskare inom det tvärvetenskapliga området klimatanpassningar av vägkonstruktion, drift och underhåll, huvudsakligen. TEMA-projektet om klimatanpassning har bestått av två delar: kunskapsuppbyggnad och fördjupning. Kunskapsuppbyggnaden hade som mål att gemensamt författa föreliggande rapport och att ha seminarium på VTI, varav ett genomfördes som seminarium/workshop i Linköping den 18 november 2010 och ett granskningsseminarium av denna rapport utfördes 5 december 2012 i Linköping. Delar av projektet har även presenterats på Transportforum 2011 och 2012, samt kommer att presenteras på Transportforum 2013.

Fördjupningsdelen har bestått av tre oberoende delprojekt: Klimatets inverkan på vägdimensionering, Vinterindex samt Planering och beslutsprocesser för klimatanpassning av drift och underhåll.

Projektledare har varit Sigurdur Erlingsson och följande personer har därutöver ingått i projektet: Anna Arvidsson, Göran Blomqvist, Kent Enkell, Fredrik Hellman, Annika

Jägerbrand och Gudrun Öberg.

Vi vill speciellt tacka Håkan Nordlander och Bo Kristofersson, Trafikverket, för deras insats i projektet genom diskussioner och information.

Linköping november 2012

Sigurdur Erlingsson

Projektledare

VTI rapport 771

Foto: Hejdlösa Bilder AB, Katja Kircher

Kvalitetsgranskning

Granskningsseminarium genomfördes 5 december 2012 där Lennart Folkeson, vid VTI var lektör. Sigurdur Erlingsson har genomfört justeringar av slutligt rapportmanus 11 december 2012. Projektledarens närmaste chef, Gunilla Franzén, har därefter granskat och godkänt publikationen för publicering 18 december 2012.

Quality review

Review seminar was carried out on 5 December 2012 where Lennart Folkeson reviewed and commented on the report. Sigurdur Erlingsson has made alterations to the final manuscript of the report on 11 December 2012. The research director of the project manager Gunilla Franzén examined and approved the report for publication on 18

December 2012.

VTI rapport 771

Innehållsförteckning

Sammanfattning ................................................................................................. 5

Summary ............................................................................................................ 7

1 Inledning .................................................................................................. 9

2 Bakgrund ............................................................................................... 10

3 Klimatförändring och klimatmodeller ...................................................... 14

3.1

Klimatets historia ................................................................................... 14

3.2

Klimatmodellering .................................................................................. 16

3.3

Utsläppsscenarier .................................................................................. 17

3.4

Hur förändras klimatet?.......................................................................... 18

3.5

Hur påverkas de olika klimatvariablerna ................................................ 20

3.6

Extremare väder .................................................................................... 22

3.7

Vilka problem uppstår när klimatet förändras? ....................................... 23

4 Klimatets inverkan på vägdimensionering och tillståndsändring ............ 26

4.1

Inledning ................................................................................................ 26

4.2

Faktorer som påverkar nedbrytning ....................................................... 26

4.3

Metoder för att kvantifiera tillståndsändring ........................................... 35

4.4

Sammanfattning och rekommendationer ............................................... 35

5 Vinterväghållning ................................................................................... 37

5.1

Vind........................................................................................................ 37

5.2

Temperatur ............................................................................................ 38

5.3

Nederbörd .............................................................................................. 39

5.4

Extremväder .......................................................................................... 40

5.5

Trafikant- och miljöeffekter ..................................................................... 41

5.6

Information och kommunikation ............................................................. 41

5.7

Konsekvenser av ett förändrat klimat, slutsatser ................................... 42

5.8

Sammanfattning ..................................................................................... 45

6 Reducering av risken för översvämning av vägar .................................. 46

6.1

Blue spot metoden ................................................................................. 46

6.2

Överväganden gällande inspektion och underhåll ................................. 50

6.3

Sammanfattning ..................................................................................... 51

7 Klimatanpassning mot ras, skred och erosion ....................................... 53

7.1

Ras och skred ........................................................................................ 53

7.2

Erosion ................................................................................................... 55

7.3

Sammanfattning ..................................................................................... 58

8 Sårbarhet – hållbarhet ........................................................................... 59

8.1

Stern Review on the economics of climate change ............................... 59

8.2

En riskanalys för de nordiska länderna .................................................. 60

9 Slutsatser ............................................................................................... 63

Referenser........................................................................................................ 66

VTI rapport 771

VTI rapport 771

Klimatanpassning av vägkonstruktion, drift och underhåll. Ett temaprojekt.

av Anna Arvidsson, Göran Blomqvist, Sigurdur Erlingsson, Fredrik Hellman, Annika

Jägerbrand och Gudrun Öberg

VTI

581 95 Linköping

Sammanfattning

Klimatförändringarna är en realitet och påverkar vårt samhälle och därigenom även våra transporter. Åtgärder för att minska klimatförändringarnas effekter har införts och genomförs på alla nivåer i samhället, både privat och politiskt. Trots detta kommer effekterna av klimatförändringarna i form av till exempel extrema väderhändelser att slå till mer eller mindre oförutsett och drabba transporter och transportsystemen.

Genom att klimatanpassa transportsystemen blir systemen mer robusta och risken för transportstörningar blir mindre. Samtidigt finns en medvetenhet om att det är omöjligt att klimatanpassa transportsystemen mot alla fall av extrema väderhändelser eftersom det oftast inte går att förutsäga när, var och hur de kommer att inträffa. Klimatförändringarna kräver klimatanpassningsrespons på både kort och lång sikt för transportsystemen. Transportsystemens förmåga till snabb klimatanpassning begränsas starkt av infrastrukturens långa livslängd, de långa ledtiderna i den fysiska planeringsprocessen samt, inte minst, de stora samhällsekonomiska kostnaderna för genomgripande förändringar i den fysiska infrastrukturen.

För vägars konstruktion, drift och underhåll innebär klimatanpassningen i de flesta fall relativt stora förändringar men det saknas idag en övergripande bild av det totala klimatanpassningsbehovet nationellt sett samt vilka åtgärder som behöver tas och som

är rimliga att tas. Denna rapport har som mål att ge en insyn i vilka klimatanpassningar som är nödvändiga för vägtransportsystem med fokus på svenska förhållanden.

Rapporten går igenom historiken för Sveriges arbete med klimatanpassning inom transportsystemen, vilka klimatförändringar vi kan förvänta oss, hur dessa påverkar vägtransportsystemen på olika sätt och vilka risker och sårbarheter som klimatförändringarna innebär för Sveriges och Nordens transportsystem.

Sambandet mellan klimatet (temperatur, fukt) och vägkonstruktionen är komplext och gör det svårt att förutsäga de interna klimatparametrarna i konstruktionen utifrån det yttre klimatet. Dessutom har konstruktionens randvillkor som hydrauliska förutsättningar och dräneringstillstånd samt dess effektivitet stor betydelse. Vägmaterialens egenskaper, bundna samt obundna, påverkas också av klimatet. När klimatet förändras påverkas därmed vägens beteende och livslängd. Eftersom klimatförändringarna generellt varierar mellan Sveriges klimatzoner är det förenat med stora svårigheter att förutsäga vilken påverkan klimatförändringarna får på vägarnas beteende och livslängd.

En jämförelse mellan de nordiska länderna visar att konsekvenserna av klimatförändringarna kommer att bli störst i Norge och minst på Färöarna. Detta beror inte bara på klimatförändringen i sig utan också på hur känsligt landet är till exempel med avseende på topografi, var bebodda områden finns och vägars sträckning. Inom vinterväghållningen i Sverige kommer saltanvändandet totalt sett att minska på grund av det varmare klimatet. Plogningstillfällena kommer antagligen minska, men beredskapen bör inte minskas för mycket eftersom de mer extrema tillfällena sägs komma att öka.

VTI rapport 771 5

Dubbdäcksanvändningen har de senaste åren minskat framförallt i de södra delarna av landet bland annat på grund av förbud mot dubbdäck på fler och fler gator i stadskärnorna. Kostnaden för vinterväghållning bedöms för staten i stort bli oförändrade. Det kommer att bli en förskjutning norrut av insatserna. Med en övergång till mildare vintrar och därmed fler temperaturväxlingar runt noll grader förväntas problemen med tunga fordon som blockerar vägar vid dåligt väglag öka. I södra Sverige kan extrema snöfall förekomma, men alltmer sällan. Kommunernas kostnader kommer för drift och underhåll förmodligen bli lägre i söder och högre i norr.

Blue spot metoden innebär att översvämningskänsliga vägavsnitt kan identifieras och

åtgärdas. Det finns behov av att identifiera och prioritera vägavsnitt som är känsliga för skred och ras, men även att identifiera en tydlig strategi för inspektion och underhåll av känsliga vägavsnitt. För att klimatanpassa vägtransportsystemen mot ras, skred och errosion krävs olika typer av beredskap, kunskap och åtgärdsplanering. Generellt behövs en högre grad av robusthet snarare än nödberedskap.

Behovet av ett väl utbyggt, bättre och snabbare informationssystem kommer att öka, för att ha beredskap och minska sårbarheten för variationer och extremväder i ett framtida klimat.

För att lyckas klimatanpassa vägtransportsystemen så att de blir robusta konstaterar vi att det finns ett stort behov för att ta fram mer kunskap om vägkonstruktionens påverkan av ett förändrat klimat, samt inom drift och underhåll hur man skall anpassa sig genom olika typer av varierande och flexibla klimatanpassningsåtgärder och till effekterna av extrema väderhändelser.

6 VTI rapport 771

Climate change adaptation of road construction, operation and maintenance

by Anna Arvidsson, Göran Blomqvist, Sigurdur Erlingsson, Fredrik Hellman, Annika

Jägerbrand and Gudrun Öberg

VTI (Swedish National Road and Transport Research Institute)

SE-581 95 Linköping, Sweden

Summary

The global climate change is a reality and affecting society and transport systems.

Climate change adaptation of transport systems will make the means of transportation more resilient and decrease the risk and magnitude of disruptions. Climate change adaptation of the transport systems is complicated by the fact that it is impossible to predict when, where and how extreme weather conditions will occur. Climate change requires adaptative responses of the various transportation systems in both the short and long term. Rapid climate change adaptation of transportation systems is restrained by infrastructure longevity, the long timespan of planning processes and associated costs.

Generally, climate change adaptations in road construction, operation and maintenance will need relatively large changes, but there is a shortage of the specific knowledge required as to what steps need to be taken, when and where, before measures can actually be implemented.

This report aims to provide an insight into the climatic adaptations necessary for road transport with a focus on Swedish conditions. The report deals with the history of

Sweden's work on climate change adaptation in the transport infrastructure, effects of climatic changes, how they affect the road transport systems in different ways, and the risks and vulnerabilities of climate change for Sweden and Scandinavia.

The relationship between climate (temperature, humidity, precipitation) and road construction is complex and it is difficult to predict the internal climate parameters of a structure from the external environment. In addition, design boundary conditions such as hydraulic conditions and drainage conditions and their efficiency are important. Road material properties, bound and unbound, are also affected by climate. When the climate changes road behavior and longevity are also affected. Since climate change effects vary among Sweden's climatic zones, the impact of climate change on the road behavior and longevity is extremely difficult to predict.

A comparison between the Nordic countries shows that the impacts of climate change will be greatest in Norway and least in the Faroe Islands. The difficulties depend not only on climate change itself, but also on how sensitive the country is with respect to topography, geographic location of inhabited areas and the location of roads. The need for winter maintenance in Sweden will generally decrease due to the warmer climate.

Ploughing frequency will probably decrease as well, but preparedness should not be reduced too much since occasions with more extreme instances will increase.

The use of studded tires has decreased in recent years, especially in the southern parts of the country, partly because of a ban on studded tires on more and more streets in city centres. The cost of winter maintenance is expected to remain unchanged, but there will be a northward shift of effort. With a shift towards milder winters and more temperature fluctuations around zero degrees, the risk of heavy vehicles blocking roads in bad weather will increase. In southern Sweden extreme snowfall will occur, but less and less

VTI rapport 771 7

often. Municipal costs for operation and maintenance will probably be lower in the south and higher in the north.

The blue spot method makes it possible to identify flooding sensitive road sections.

There is a need to identify and prioritize road sections that are susceptible to landslides, but also to identify a clear strategy for inspection and maintenance for critical road sections. Adaptation of the road transport system against landslides and erosion requires different types of preparedness, knowledge and planning. Generally, a higher degree of focus on resilience rather than emergency preparedness is needed.

The need for a well-developed, rigor and fast information system will increase in order to reduce vulnerability to variations and extreme weather in the future climate.

In order to succeed in making the road transport system resilient to climate change, we conclude that there is a need to develop more knowledge about the impact on the road infrastructure system as well as the operation and maintenance of the system including how to adapt through different types of variable and flexible climate adaptation measures and the effects of extreme weather events.

8 VTI rapport 771

1 Inledning

Klimatförändringarna är en realitet och påverkar vårt samhälle, bland annat förutsättningarna för våra transporter. Åtgärder för att minska klimatförändringarnas effekter har införts och genomförs på alla nivåer i samhället, både privat och politiskt. Trots detta kommer effekterna av klimatförändringarna i form av till exempel extrema väderhändelser att slå till mer eller mindre oförutsett och drabba transporter och transportsystemen.

För att kunna stå emot en del av klimatförändringarnas effekter behöver infrastrukturen därför bli mer robust genom klimatanpassning. I denna rapport är vår definition av klimatanpassning vilka justeringar som behövs som svar på verkliga eller förväntade förändringar, samt de effekter och konsekvenser justeringarna medför. Klimatanpassningsåtgärder kan dämpa skador, effekter eller konsekvenser av de förväntade förändringarna. Anpassningsåtgärder kan även exploatera förändringarna eller så att det uppstår positiva effekter.

En klimatanpassning kan till exempel innebära att vägars avvattnings- och dräneringsanläggningar dimensioneras för att bättre kunna stå emot extrema nederbördstillfällen, men klimatanpassning innebär också att bygglov inte ges till havsnivånära hus eller att resenärer får lov att vänja sig vid att man inte längre kan lita på att transporter är framme i tid.

Att vi lever i ett föränderligt klimat är konstaterat, det finns klimatmodeller som kan beräkna vilka effekterna kommer att bli och hur detta kan komma att påverka vårt dagliga liv. Denna rapport har försökt sammanställa det vi vet idag om klimatförändringar och vilka effekter det kommer att få för främst Sverige. Rapporten har som mål att ge en bra överblick över vilken klimatanpassning som är nödvändig för vägkonstruktion samt drift och underhåll för vägtransportsystemet i Sverige. Rapporten bygger på befintlig litteratur, men även på ny kunskap från forskningsprojekt som bedrivs på VTI.

Den här rapporten syftar till att gå igenom klimatanpassningsbehovet för transportsektorn med avgränsningen att fokus ligger på väginfrastrukturen och således innefattar aspekter som är relaterade till drift och underhåll samt vägkonstruktion. Istället för att utgöra en state-of-the-art rapport gör denna rapport nedslag i olika ämnesområden som

är relevanta ur klimatanpassningssynpunkt med koppling till drift, underhåll och vägkonstruktion.

Vi är medvetna om att det finns flera andra ämnesområden som kan vara viktiga men på grund av begränsningar i projektets omfattning har det inte funnits praktiska möjligheter att i rapporten djupare behandla och inkludera exempelvis: klimatanpassning av järnvägstransporter, samhällsekonomiska konsekvenser, planering, beslut, beredskap i olika organisationer eller ansvarsroller.

VTI rapport 771 9

2 Bakgrund

För Sveriges del har det konstaterats att på grund av de pågående och intensifierade klimatförändringarna står transportsektorn inför en enorm utmaning som innebär en genomgående klimatanpassning (Trafikutskottet, 2009/10:TU4). Både internationellt och nationellt har man insett behovet av att klimatanpassa infrastrukturen för att minska sårbarheten inför klimatförändringarna (SOU, 2007b:60, Koetse and Rietveld, 2009).

Transportsektorn anses vara speciellt känslig för klimatförändringarnas effekter men samtidigt saknas det mycket kunskap och forskning inom detta forskningsområde

(Eisenack et al., 2011).

Genom att klimatanpassa transportsystemen blir systemen mer robusta och kan då stå emot förändringarna bättre så att risken för transportstörningar blir mindre. Samtidigt finns en medvetenhet om att det är omöjligt att klimatanpassa transportsystemen mot samtliga fall av extrema väderhändelser eftersom det oftast inte går att förutsäga exakt när, var och hur de kommer att inträffa. Däremot kan man peka ut geografiska riskområden som har speciella förutsättningar som gör dem extra känsliga mot extrema väderhändelser och sätta in åtgärder i dessa områden för att minska sårbarheten.

Ifall viktiga vägtransportleder i ett visst geografiskt område utsätts för till exempel

översvämning finns stor risk för att även andra viktiga infrastruktursystem slås ut, exempelvis elnätet eller järnvägstransporter, speciellt ifall flera viktiga system är geografiskt samlokaliserade. Detta beror på att infrastruktursystemen ofta är tätt sammanhängande och därför får man långtgående effekter på hela samhället.

I värsta fall uppstår en kedja av systemsammanbrott som sprider sig i samhället och man får en så kallad dominoeffekt. Exempelvis måste ju drift- och underhållspersonal för väg eller reparatörer för elcentraler kunna ta sig till den plats som har brister för att kunna laga dem. Det är därför viktigt att transportsystemen har bra motståndskraft mot klimatförändringarna för att förebygga avbrott i transporterna men det är också viktigt att dämpa eventuella störningar som kan fortplanta sig till övriga infrastruktursystem.

Transportförseningar och avbrott har höga samhällskostnader (Eisenack et al., 2011) men kan också få följdeffekter som en återkoppling på CO

2

-utsläppen i form av

ökningar. Detta kan uppstå då exempelvis extremt vinterväder i kombination med bristande beredskap gör att transportsystemen utsätts för upprepade avbrott som till slut får kollektivtrafikresenärer att avstå från att åka kollektivt och går över till bilresor, eftersom det upplevs som mer pålitligt och att man då har mer kontroll.

Transportsystemens förmåga till snabb klimatanpassning begränsas starkt av beroendet av infrastruktur samt av den fysiska planeringsprocessen. Både infrastruktur och den fysiska planeringsprocessen utmärks av långa tidsperspektiv och livslängder, något som begränsar klimatanpassningsmöjligheterna på kort sikt. Exempelvis har broar, tunnlar, järnvägslinjer, vägar, flygplatser och hamnar mycket lång livslängd. Det är därför viktigt med långsiktig planering där klimatanpassningen integreras i planering men också i drift och underhållstjänster och samhällstjänster i stort. Trots detta saknas inom vissa ansvarsområden relevanta klimatanpassningsstrategier och åtgärder. Både den kort- och långsiktiga klimatanpassningen begränsas troligen av olika faktorer såsom kunskapsbrist, bristande erfarenhet, värderingar, begränsningar och riskuppfattning (se t.ex. Adger et al., 2009).

Till en begränsad del ingår klimatanpassningsåtgärder i de regelbundna risk- och sårbarhetsanalyser (RSA) som görs i Sveriges län och kommuner där man exempelvis kan identifiera risker för översvämningar och störningar i transportinfrastruktursystemet.

10 VTI rapport 771

Vad gäller mer övergripande klimatanpassningar och hållbara, förebyggande åtgärder av väg- och transportsystemen som integreras i drift- och underhållsstrategierna så hamnar dessa utanför RSA och har inte heller uppmärksammats i någon större grad av transportverken trots information på ett tidigt stadium (se t.ex. Lilja, 2000).

För vägars drift och underhåll innebär klimatanpassningen i de flesta fall mycket stora förändringar men det saknas idag en översiktlig belysning av det totala klimatanpassningsbehovet nationellt sett samt vilka åtgärder som behöver tas och som är rimliga att tas, liknande ”Scottish road network climate change study” (Galbraith et al., 2005).

I SOU (2007c) konstateras att: ”Kunskapen om hur klimatförändringarna kommer att

påverka olika delar av samhället och vilka anpassningsåtgärder som bör vidtas är

fortfarande begränsad”. Kunskapsbehovet om klimatanpassningar inom vägars konstruktion, drift och underhåll är således i dagsläget stort och bör utredas kontinuerligt efterhand som klimatforskarna får en mer detaljerad bild. Nya metoder och kunskap som tas fram i forskningsprojekt inom drift och underhåll som syftar till att effektivisera och utnyttja resurserna på bästa sätt måste också implementeras snabbare.

Ansvarsfrågan för klimatanpassning i Sverige ligger hos myndigheterna, för vägar är ansvaret främst hos Trafikverket, kommuner och privata väghållare.

Det är oklart när Vägverkets reella arbete med klimatanpassning startade. Ett tidigt initiativ utgjordes emellertid av projektet ROSA, ”Risk- och sårbarhetsanalys” som var ett utvecklingsprojekt som startade 2003 (Vectura, 2012). Risker för Stockholm och

Mälardalen analyserades genom att kombinera data från olika källor med målet att skapa en värdering i riskerna och ta ram tydliga omledningsplaner, så att riskanalysen blev ett planeringsverktyg.

Vägverket genomförde även ett arbete för att identifiera särskilt riskfyllda vägavsnitt nationellt (Löfling, 2005b, Löfling, 2005a). Vägverket och Banverket deltog även i författandet av den svenska klimat- och sårbarhetsutredningen och har där exempelvis identifierat flera områden som ansågs viktiga att ekonomisk stötta upp för att transportsektorn skall klara av klimatutmaningarna (Nordlander et al., 2007, Svensson et al.,

2007).

Trafikverkets arbete med klimatanpassning av transportsektorn omfattar i dagsläget flera olika typer av åtgärder och strategier. En viktig insats utgörs av arbetet med s.k. leveranskvalitet, ett arbete som tar sikte mot mål i framtiden, 2021 (Trafikverket,

2011a). Bland annat värderas robusthet inom drift- och underhållsverksamheten i tre olika nivåer, bas, + och ++, där bas är ”återställningsförmåga och vissa omledningsmöjligheter skall finnas”, + står för ”återställningsförmåga och omledningsmöjligheterna ska vara goda”, och ++ ”återställningsförmåga och omledningsmöjligheterna skall vara utmärkta”.

Även andra leveranskvaliteter kan användas som mått på transportsystemens robusthet, såsom framkomlighet, trafik- och trafikantinformation, bekvämlighet, säkerhet och användbarhet (Trafikverket, 2011a). Målen för leveranskvaliteterna 2021 är relativt högt ställda. Exempelvis är målen för storstadsområden och övriga nationella vägar med mer

än 8000 ÅDT (ÅDT=årsdygnstrafik, dvs. det under ett år genomsnittliga trafikflödet per dygn mätt som fordon per dygn, axelpar per dygn eller gående och cyklister per dygn) att maximalt 12 timmar får förflyta ”tills förbindelserna fungerar igen efter en större störning (t.ex. ras, skred, storm, översvämning och stor olycka).

Kunskaps- och utvecklingsbehov i fråga om klimatanpassning i framtiden för

Trafikverkets del beskrivs i Trafikverkets inriktning för forskning och innovation 2013-

VTI rapport 771 11

2015 (Halvar et al., 2012). Vad gäller robust och tillförlitlig infrastruktur uppmärksammas tre målområden, robust väg- och järnvägsinfrastruktur, trafiksäkra vägar och järnvägar, samt minimera trafikstörningar. Där skall de förväntade resultaten av

Trafikverkets forskningssatsningar t.ex. bidra till ökad kapacitet, minskade trafikstörningar samt till lägsta livscykelkostnad, men även hantera och förhindra klimatförändringars påverkan på anläggningar och ha en mer utvecklad trafikinformation och trafikledning.

Kommuners arbete med klimatanpassning av transporter har helt annorlunda karaktär än det som bedrivs hos Trafikverket. Kommunerna har mindre organisationer, mindre ekonomiska resurser och omfattas av lokala beslutsprocesser som till exempel innebär att man på kommunal nivå måste konkurrera med viktiga frågor som äldreomsorg eller barnomsorg för att få ekonomiska ramar för klimatanpassningen. Vad gäller fysisk planering och beredskap är plan- och bygglagen (SFS, 2010:900) och ”lagen om kommuners och landstings åtgärder inför och vid extraordinära händelser i fredstid och höjd beredskap” (SFS, 2006:544) tillämpliga medan motsvarande helt saknas avseende klimatanpassning av transporter, drift och underhåll.

Plan- och bygglagen innebär att kommunerna i sin planering av byggnader och infrastruktur måste ta hänsyn till klimatförändringars effekter och risker för exempelvis erosion eller havsnivåhöjning. Lagen om kommuners och landstings åtgärder inför och vid extraordinära händelser i fredstid och höjd beredskap tvingar kommunerna att göra regelbundna risk- och sårbarhetsanalyser, där transporter kan vara inkluderade.

Det är troligt att anta att de kommuner som i sen tid varit utsatta för extrema störningar

är vana vid att arbeta med anpassning och förebyggande åtgärder för att förhindra skador i transportsystemen (se t.ex. Amundsen et al., 2010), medan kommuner som inte

ännu uppmärksammat riskerna och identifierat sårbarheter och konkreta klimatför-

ändringar med stor sannolikhet har mycket arbete kvar att göra för att kommunen skall ha robusta transportsystem.

Det finns indikationer på att man känner till riskerna med det förändrade klimatet men pga. avsaknad av ekonomiska resurser och en avvägning mellan olika prioritetsmål beslutas ändå att avvakta med förebyggande åtgärder och ta konsekvenserna för de extrema störningarna när de uppkommer. Istället för att öka investeringskostnaderna i klimatanpassade och förebyggande åtgärder får kommunen och samhället ta kostnader i form av akutåtgärder och kostnader för ökade antal och eventuellt längd på avbrott och störningar. Det är därför troligt att så länge kommunerna inte prioriterar klimatanpassningsfrågor i andra områden än de som är lagstadgade så får vi räkna med allvarliga och

ödesdigra konsekvenser i transportsystem, med långtgående effekter för samhället, ekonomi och för invånarna.

I och med det förändrade klimatet krävs att trafikinformation och trafikledningssystem har hög effektivitet och driftsäkerhet samt att informationen håller hög kvalitet för att kunna upprätthålla effektiva transportsystem utan allvarliga störningar. För att nå målen om leveranskvalitet inom exempelvis vägnätet 2021 (Trafikverket, 2011a) krävs utveckling av systemen för kommunikation och informationsspridning samt intern och extern hantering av störningar, samt att kvalitén på information på in- och utdatasidan är hög. Indata utgör exempelvis vägtekniska och drifttekniska aspekter, klimatdata och störningsinformation, medan utdata exempelvis kan vara information som går till trafikanter, hemsidor eller driftentreprenörer. Idag saknas tyvärr en kvalitetssäkrad in- och utdatahantering. Det finns således ett behov av att analysera hur systemen för in- och utdatat för trafikinformation och själva trafikinformationsystemen i sig behöver

12 VTI rapport 771

förbättras, kvalitetssäkras och utvecklas för att medverka till att nå de av Trafikverket uppsatta målen för 2021.

VTI rapport 771 13

3 Klimatförändring och klimatmodeller

Detta kapitel är avsett att ge en kortare introduktion till klimatförändringar i olika skalor samt en kortfattad beskrivning av några klimatmodeller.

3.1 Klimatets historia

Ur ett geologiskt perspektiv har jorden varit både kallare och varmare än idag.

Temperaturen har varierat kraftigt de senaste 400 000 åren. Förändringarna i temperatur jämfört med dagens temperatur kan ses i Figur 3.1.

Figur 3.1 Temperaturvariation de senaste 400 000 åren i förhållande till dagens temperatur (1950) (Petit et al., 1999).

Det har varit olika orsaker till klimatförändringarna genom århundradena, men de som oftast nämns är:

Plattektonik – för 200 miljoner år sen var dagens kontinenter samlade i en stor kontinent, Pangea. Jordens kontinentplattor delade sedan upp sig och förflyttar sig nu sakta som ett resultat av att oceanbotten i Atlanten växer med några cm per år och på så sätt trycks kontinentplattorna ihop på en annan plats, med bland annat jordbävningar som följd.

Meteoritnedslag – det kommer hela tiden in material (oftast av sten eller mindre vanligt av järn) i jordens atmosfär från rymden. Det minsta materialet brinner upp och förgasas, men ibland kan material med större storlek nå jordytan. Vid ett tillräckligt stort nedslag kan det ske en påverkan på atmosfären. Ett känt exempel är när dinosaurierna dog ut för 65,5 miljoner år sen. Det var ett kraftigt meteoritnedslag utanför Yucatanhalvön i Mexiko och i kollisionen bildades en krater som är 200 km vid och 2 km djup. Detta nedslag ledde till att stora mängder stoft virvlade upp i atmosfären och massiva vulkanutbrott, som i sin tur hindrade solljuset från att nå marken, vilket resulterade i global temperatursänkning och kollapsande ekosystem och massutdöende.

Lyckligtvis är dessa stora nedslag mycket sällsynta. Mindre meteoriter kan också ställa till med stor skada som t.ex. i Tunguska i Ryssland 1908 då 20 000 km

2

skog förstördes.

Vulkaner – vid större vulkanutbrott sprids stora mängder vulkaniskt stoft i atmosfären och sprids med vindarna runt jorden. Detta kan bidra till globala temperaturminskningar eftersom aerosolerna hindrar solinstrålningen och därmed ändrar strålningsbalansen.

Denna temperaturminskning är tidsbegränsad eftersom aerosolerna faller ur atmosfären efter ett tag.

14 VTI rapport 771

Erosion och förändrad vegetation – vind och vatten men även biogeokemiska processer förändrar klimatet på längre sikt. Bergskedjor eroderar bort och nya skapas.

Sjöar och hav förändras, sjöar och vattendrag växer igen, sediment lagras på botten.

Solen – påverkar genom att solens aktivitet varierar, solfläckar syns som mörka fläckar på solens yta och varierar i intensitet med 11 års cykler. Jämte de mörka fläckarna syns det ljusa aktiva områden som sänder ut kraftig strålning, så kallade flares. I kombination med solfläckarna gör dessa att solens totala strålning är högre när det är solfläcksmaximum. Men även jordens varierande avstånd till solen påverkar, det finns tre olika

ändringar i rotationen som påverkar (Milankovitch teori/cykler) (Figur 3.2).

• Excentricitet – förändring av formen på jordens bana runt solen (E), en cykel är ca

100 000 år.

• Skevhet – förändringar av lutningen på jordens rotationsaxel (T), en cykel är ca

41 000 år.

• Precession – förändring av vilken tidpunkt jorden är närmast solen (P), en cykel är mellan 19 000 och 23 000 år.

Figur 3.2

Milankovitch cykler, jordens ändringar i rotation som driver istidernas cykler. E - formen på jordens bana runt solen ca 100 000 år. T - lutningen på jordens rotationsaxel ca 41 000 år. P - tidpunkt närmast solen 19 000 – 23 000 år (Solomon et al., 2007).

Ändring av havsströmmar – en ökning av nederbörden och vattnet från smältande isar bidrar till att bromsa ner den termohalina cirkulationen (djuphavsströmmar) som drivs av skillnader i vattnets temperatur och salthalt, påverkar även det regionala klimatet.

Golfströmmen försvagades för 11 500 år sen när stora mängder smältvatten från inlandsisarna i Nordamerika strömmade ut i Nordatlanten och påverkade riktningen av strömmen.

Ismassor – vid en global temperaturökning kommer de stora ismassorna på Grönland och Antarktis att smälta, då skulle världshaven kunna stiga med 7 respektive 60 meter.

Det krävs en större temperaturökning för att inlandsisen på Antarktis ska smälta. Den del som kallas för West Antarctic Ice Sheet innehåller vatten motsvarande 5 meters havsnivåhöjning och lär ha kollapsat under tidigare interglacialer (varma perioder mellan istider). Betydelsen av kollapsat är här ett förlopp över några århundraden, det vill säga vattennivån höjs med 1-2 m/århundrade. Men det är osäkert hur de stora isarna kommer att reagera på en temperaturökning som även medför en ökning av nederbörd.

Om nederbörden ökar och temperaturen fortfarande är så låg att is kan bildas kommer exempelvis Antarktis öka i storlek.

Metan – finns lagrat i havsbotten i stora mängder, men även till viss del i permafrostens is. Om haven blir varmare frigörs metan och bidrar till en kraftig ökning av den globala

VTI rapport 771 15

temperaturökningen. Detta har skett förut, för ca 55 miljoner år sen skedde en kraftig uppvärmning av jorden och utsläpp av metan från havets botten var den troliga orsaken.

Dagens klimatmodeller räknar med att en viss del av det i permafrosten infrysta organiska kolet (som även inkluderar metan) kommer att släppas ut, men Schuur &

Abbott (2011) anser att det kan röra sig om mycket större mängder. Deras uppskattning

är att till 2100 kommer utsläppet av kol från permafrosten att vara mellan 1,7 och 5,2 gånger större än vad dagens modeller räknar med.

3.2 Klimatmodellering

Klimatmodeller är matematiska beskrivningar av klimatsystemet. De har utvecklats under flera decennier och gör det möjligt att förutse hur klimatet skulle kunna förändras i framtiden. Klimatsystemen är komplexa och går inte att återge helt korrekt i modellerna. För att skapa en global klimatmodell (GCM – global climate model) delas jorden in i ett tredimensionellt rutnät med en upplösning på ca 3-4 grader (grid-cell)

(Figur 3.3). Modellerna kan sedan beräkna olika meteorologiska parametrar i historiskt,

nutida eller framtida perspektiv så man får värden för varje grid-cell.

Figur 3.3 Schematisk figur över indelningen i grid-celler i en global klimatmodell

(CRU, 2012).

Därefter kan man skala ner till mindre och mer lokala områden. För detta finns två olika metoder, statistisk och dynamisk nedskalning.

Statistisk nedskalning – används för punktvis information med hög rumslig upplösning. Det fungerar på så sätt att man använder faktorerna som förändras i den

16 VTI rapport 771

globala modellen och ändrar det nutida klimatet med motsvarande faktorer. Denna metod har samma statiska förutsättningar som idag med de framtida klimatfaktorerna inkluderade. Fördelen med denna metod är att det är en hög upplösning både rumsligt och temporalt.

Dynamisk nedskalning – de senaste åren har det utvecklats mer högupplösta regionala klimatmodeller som tar hänsyn till hur landskapet ser ut. Genom att väva ihop den regionala modellen med den globala kan den regionala använda de globala gränsdragningarna och därmed kan man öka nedskalningen till grid-rutor på 25-50 km.

Fördelen med denna metod är att den tar hänsyn till förändringen i ett framtida klimats statistik. Nackdelen med denna metod är den datorkraft som behövs, så det är bara möjligt att köra modellen i små områden.

3.3 Utsläppsscenarier

IPCC (the Intergovernmental Panel on Climate Change) har tagit fram olika utsläppsscenarier som har mänsklig påverkan fram till 2100. De bygger på olika antaganden om ex. jordens befolkningsmängd, ekonomisk tillväxt och teknisk utveckling. Det är fyra huvudgrupper som är definierade av IPCC (2000).

A1 – definieras av en snabb ekonomisk tillväxt, den globala befolkningen ökar fram till mitten av århundradet för att därefter avklinga. Det blir en snabb introduktion av nya och mer effektiva tekniker. A1 är indelad i tre undergrupper beroende av de tänkbara teknologiska förändringarna i energisystemet. A1F1 – intensiv fossil energi. A1T – icke-fossila energikällor. A1B – en blandning av energikällor.

A2 – en heterogen värld med bevarande av lokala identiteter. Fertilitetsmönstret ändras väldigt långsamt, vilket leder till en kontinuerligt ökande befolkning. Ekonomin utvecklas regionalt, den ekonomiska tillväxten och den teknologiska utvecklingen är långsammare och mer uppdelad än i de andra scenarierna.

B1 – samma befolkningsutveckling som i A1, ökar fram till mitten av århundradet och därefter ett avtagande. Snabb förändring av de ekonomiska strukturerna mot en service- och informationsekonomi, minskningar i råvaruanvändning och introduktion av rena och resurseffektiva teknologier. Globala satsningar på en ekonomisk, social och ekologisk hållbar utveckling, men utan ytterligare klimatinitiativ.

B2 – tyngden ligger på en värld med lokala lösningar för ekonomi, sociala och miljömässiga hållbarheter men inte lika snabb som i A2. En mellannivå för den ekonomiska utvecklingen och en mindre snabb och mer diversifierad teknisk utveckling än i A1 och

B1. Scenario B2 är orienterad mot skyddande av miljön och social rättvisa med fokus på lokala och regionala nivåer.

Figur 3.4 visar hur de tänkta scenarierna påverkar de globala temperaturökningarna jämfört med referensperioden 1980-1999 (IPCC, 2007).

VTI rapport 771 17

Figur 3.4 Förändring av den globala medeltemperaturen i förhållande till 1980-1999 baserat på klimat-modeller (IPCC, 2007).

3.4 Hur förändras klimatet?

Om den globala medeltemperaturen ökar med 2,4°C (2090-2099 jfr 1980-1999, utsläppsscenario B2, osäkerhetsintervall 1,4°C – 3,8°C) kommer det även att bli vanligare med mer extrema temperaturer. Antalet dagar med temperaturer mycket över dagens medeltemperatur kommer att bli allt vanligare och antalet dagar med riktigt låga

temperaturer kommer att minska i motsvarande omfattning (Figur 3.5).

Figur 3.5 Schematisk skiss över klimatets temperaturförändring, för en normalfördelad temperatur (Solomon et al., 2007).

Klimatet kommer att förändras olika i olika delar av världen, generellt sett kommer de platser som idag är torra att bli torrare och platser med mycket nederbörd kommer att få en ökning av nederbörden. Det förekommer atmosfäriska tryckskillnader som i sin tur bidrar till påverkan av vårt klimat, ett av dessa benämns North Atlantic Oscillation

(NAO), på södra halvklotet finns Southern Oscillation med den mer kända El Niño/La

Niña (ENSO), det är en koppling mellan atmosfären och Stilla havet vid ekvatorn.

NAO beskriver variationen av lufttrycket mellan det isländska lågtrycket och högtrycket vid Azorerna. Om tryckskillnaden är stor med ett kraftigare lågtryck över Island och ett

starkare högtryck över Azorerna benämns det vara en positiv fas (Figur 3.6). Vid en

positiv fas blir västvindarna starkare och det blir fler lågtryck över Skandinavien, vilket

innebär att vintrarna blir varmare och blötare än normalt. Denna effekt syns i Figur 3.6

dvs. det kommer att bli mycket blötare än normalt i södra Sverige beroende på att

18 VTI rapport 771

västvindarna som för med sig fukt från Atlanten kommer att öka, men även av att temperaturen är varmare än normalt, framförallt på det norra halvklotet - med undantag av Grönland och nordvästra Kanada.

Figur 3.6 North Atlantic oscillation (NAO) när det är en positiv fas. Varmare än normalt (orange), kallare än normalt (blå), torrare än normalt (vita prickar), blötare än normalt (vitt molntäcke), (Solomon et al., 2007) .

Världsbanken (2012) kom ut med en rapport som tar upp problemet med klimatförändringar och vad det för med sig, med en tydlig slutsats: Vi måste agera nu, sen kan det vara försent. Om vi inte gör ytterligare åtaganden och åtgärder för att minska utsläppen av växthusgaser, kommer världen sannolikt att värmas upp med mer än 3°C jämfört med det förindustriella klimatet. Även när de nuvarande åtagandena och utfästelserna är helt genomförda är sannolikheten ungefär 20 procent att 4°C överskrids fram till år 2100. Om åtagandena inte är uppfyllda kan en ökning med 4 grader komma så tidigt som under 2060-talet.

De flesta forskarna är nu ganska överens om att en global temperaturökning på 2°C var för lite och att det är rimligare att det blir en ökning med 4°C. Detta leder till att det kommer bli en större ökning av nederbörden på de nordligaste breddgraderna. Signifikanta ökningar av extrem nederbörd förväntas bli vanligare. De största ökningarna på

20-30 procent nederbörd på de dagarna som redan är de regnigaste dagarna är i dessa områden: Sydasien, Sydostasien, Västafrika, Östafrika, Alaska, Grönland, norra Europa,

Tibet och norra Asien. De beräknade ökningarna i den extrema nederbörden verkar vara koncentrerad till vintersäsongen på norra halvklotet (Amazonas, södra Sydamerika, västra Nordamerika, centrala Nordamerika, norra Europa och Centralasien).

En av slutsatserna i den studien (Världsbanken, 2012) är att de globala förändringarna i den årliga avrinningen förväntas förstärkas när uppvärmningen har nått 4°C jämfört med en där det har nått 2°C, det vill säga i stor skala att det hydrologiska svaret på den globala uppvärmningen verkar tämligen linjärt. Regioner som upplever torrare förhållanden (genererar mindre avrinning) under 2 graders uppvärmning beräknas bli

ännu torrare med 4°C (t.ex. södra Europa, Afrika (förutom vissa områden i nordost), stora delar av Nordamerika och Sydamerika och Australien) och tvärtom i de nederbördsrika regionerna (norra Nordamerika, norra Europa och Sibirien).

VTI rapport 771 19

3.5 Hur påverkas de olika klimatvariablerna

De olika klimatvariablerna påverkas olika mycket i ett framtida perspektiv i olika delar av landet. Här beskrivs förändringarna i temperatur, nederbörd, vind och havsnivå

(SMHI, 2010a).

Temperatur – Den globala ökningen av medeltemperaturen kommer att vara mellan

1,5 och 7 grader. I perioden 2071-2100 kommer årsmedeltemperaturen i Sverige att vara mellan 2,5 och 4,5 grader varmare än vad jämförelseperioden 1961-1990 var (Figur

3.7). I slutet av detta sekel kommer höjningen vara mellan 2,8 och 5,5 grader under vintern då ökningen kommer att bli som störst. Den största ökningen blir utmed

Norrlandskusten och i Svealand där snötäcket kommer att minska som mest och det i sin tur leder till att strålningsbalansen påverkas och temperaturen kan öka ytterligare.

Denna förändring innebär att temperaturzonerna flyttar sig norrut, ett exempel är att om det blir en ökning på 3 grader kommer Stockholms nutida medeltemperatur att

återfinnas i Sundsvall. Vegetationsperioden kommer att förlängas med en till två månader förutom i de mest sydliga områdena av landet där ökningen kan bli upp till tre månader längre än idag. Detta gör att även trädgränsen kommer att flytta upp 500 meter vid en temperaturökning på 3-4 grader och detta innebär att nästan alla kalfjällsområden försvinner.

1961-1990 2011-2040 2041-2070 2071-2100

Figur 3.7 Ändring av den årliga medeltemperaturen för scenario A2 (överst) resp. B2

(underst). Källa: SMHI.

20 VTI rapport 771

Nederbörd – Nederbörden förväntas att öka med 10-20 % detta århundrade och då mest på vintern. På sommaren kommer nederbördsmängden minskas bortsett från längst i norr (Figur 3.8). Trots en ökad nederbörd kommer snösäsongen att bli kortare och snötäcket tunnare på grund av högre temperatur. Extremnederbörden kommer att öka, vilket betyder att det på sommaren kommer att regna mer sällan än idag samt falla en mindre mängd, men när det regnar kommer det att bli i form av kraftigare skurar.

Regnmängden förväntas öka med upp till 40 % i Skandinavien, så ett skyfall i framtiden väntas vara 28 mm/dag jämfört med dagens 20 mm/dag.

1961-1990 2011-2040 2041-2070 2071-2100

Figur 3.8 Ändring av den årliga nederbördsmängden för scenario A2 (överst) resp. B2

(underst). Källa: SMHI.

Vind – De marknära vindarna varierar mellan de olika scenarierna. De största förändringarna sker under vintrarna och de minsta på sommaren. Enligt en beräkning som Rossby Centre har gjort så ökar vindarna med 7-13 % under detta århundrade, då speciellt över Bottenviken och Bottenhavet. Det beror till största delen på avsaknaden av havsis i framtidsscenarierna och utan havsis blir atmosfären mindre stabil och det leder till högre vindstyrkor.

Havsnivå – Beräkningarna av havsnivåförändringar varierar stort. När havet värms upp

ökar havsvattnets volym och till det kommer avsmältningar av glaciärer, detta beräknas leda till en global höjning av havsytan med 18-59 cm och till detta kommer 10-20 cm från Grönlands och Antarktis’ isar under perioden från 1990 till 2100. Havsnivåhöjningen kommer att variera beroende på plats. Exempelvis visar vissa resultat att höjningen av vattennivån utmed den norska kusten kommer att bli 10-20 cm högre än det globala genomsnittet. För Sveriges del påverkar även landhöjningen beräkningarna.

VTI rapport 771 21

Beroende av scenario kommer havsnivån att öka 0-80 cm i södra Sverige. Utmed norrlandskusten skulle nivån istället kunna sänkas med 0-90 cm.

3.6 Extremare väder

Sedan 1950 har de extremt varma dagarna och kraftig nederbörd blivit vanligare, och

IPCC’s senaste rapport om extremväder visar på att för norra Europa kommer de extremt varma dagarna som infaller vart 20:e år att återkomma med ett medianvärde av ca 6 år och 20-års regn återkommer ungefär vart 15:e år (median), se Figur 3.9.

Figur 3.9 Boxdiagram över hur ofta norra Europa förväntas få ovanligt varma dagar som normalt återkommer var 20:e år. Blå – B1, Grön – A1B, Röd – A2 (IPCC, 2011).

SMHIs klimatforskningsenhet Rossby Centre har tagit fram nya beräkningar för framtidens extrema väderhändelser. När man pratar om extremt väder varierar gränserna lite beroende av t.ex. geografi och topografi. Sannolikheten för att extremt väder ska inträffa är liten, men extremt väder kommer att bli vanligare till följd av det förändrade klimatet. Temperaturscenarierna visar att de temperaturer som förekommer vart 20:e år idag kan komma att inträffa vart fjärde år istället i Skandinavien och för södra Europa

kan de förekomma årligen (Figur 3.10a) (SMHI, 2011a).

22 VTI rapport 771

a) b)

Figur 3.10 Kartan visar hur många års mellanrum det kommer att vara mellan a) de extremt varma temperaturerna som idag inträffar vart 20:e år och b) de extrema nederbördstillfällena sommartid som idag inträffar vart 20:e år. Källa:

SMHI.

Nederbörden i Skandinavien kommer att öka, och då även de extrema nederbördstillfällena. De nederbördsmängder som idag faller vart 20:e år kan komma att inträffa vart åttonde år och på vissa platser i Sverige kan de bli så pass vanliga vintertid som

vart tredje år (Figur 3.10b).

Globalt sett har temperaturen ökat 0,74°C ± 0,18°C de senaste 100 åren och en snabbare

ökning förväntas (Solomon et al., 2007). Detta skulle i sin tur leda till att de översta 10 procenten av den kraftigaste nederbörden redan har ökat med 80 % och kommer att fortsätta öka i en snabbare takt (Shiu et al., 2012).

Beräkningarna för temperaturer är mer säkra än för nederbörden, och för extrema vindar

är dagens modeller inte helt säkra. Dock indikerar en del modeller att de starka vindarna

över Östersjön kommer att öka.

3.7 Vilka problem uppstår när klimatet förändras?

Det finns ett flertal artiklar som beskriver hur olika klimateffekter påverkar vägarna, trafiken och olycksstatistiken (Perry and Symons, 1994, Edwards, 1999, Koetse and

Rietveld, 2009, Andersson and Chapman, 2011) och Koetse & Rietveld (2012) har gjort en litteraturstudie som tar upp transportsektorns anpassning till klimatförändringarna.

En skotsk rapport (Galbraith et al., 2005) tar upp i detalj hur olika faktorer påverkar och vilka effekterna blir. Även om den är några år gammal så kan den bidra med vägledning hur olika faktorer påverkas av en klimatändring. Den beskriver bland annat vilken inverkan temperaturen har på beläggningar, både hur höga temperaturer påverkar men

även vilken effekt växlingarna mellan frysning och tö har. Den tar även upp några punkter om vilka problem en ökad nederbörd kan ge. De är bland annat:

Vägarnas dränering – När det gäller dränering föreslås det att man t.ex. räknar med att

10-årsregn inträffar vart femte år istället. Man rekommenderar att vid underhåll införa dräneringssystem där sådana inte finns. Detta innebär mer inköp av mark men på sikt lönar sig den investeringen.

VTI rapport 771 23

Beläggningsskador – Vissa beläggningar ska släppa igenom vatten och kan då försämras om vattnet inte kan dräneras bort. En ökad nederbörd på vinterhalvåret är en del av klimatförändringarnas scenarier, vilket också är den delen av året när de mesta beläggningsskadorna uppkommer, vilket indikerar ett behov av effektivare dränering för att kunna minska skador på beläggningen.

Översvämmade vattendrag – Otillräckliga broar/trummor medför översvämningar uppströms, vatten på vägen och bortspolning av vägen eller delar av den. Problem av detta slag uppträder främst på lokala vägar som i äldre tider ofta följde vattendrag.

Rekommendationen är att befintliga varningssystem ska inkludera vägar med risk för

översvämningar, gärna GIS-integrerat. Alternativvägar bör tas fram om vägar får stängas. Det är viktigt att diken och trummor rensas så att de klarar vattenflödena.

Grundvattenhöjning – Grundvattennivån ingår som en parameter vid design av en väg och en viss variation av nivån ingår. Ändras grundvattenregimen väsentligt kommer det att påverka designen. Höjd grundvattennivå kan också medföra ras. Man ger ingen speciell rekommendation utan vill först ha en bra klimatmodell att luta sig mot.

Inspektioner rekommenderas.

Fuktig jord – Fuktig jord har mindre möjlighet att absorbera mer vatten vid ytterligare nederbörd vilket medför ökade vattenflöden. Det finns flera metoder som kan användas för att avgöra var det är risk för vattenflöden mot vägar. Man föreslår mer arbete med dessa metoder och framförallt kring förändringar i regn, jordfuktighet och snönederbörd.

Snö – Även förändringar i nederbörd i form av snö kan påverka vägarna på olika sätt, dels snösmältningens inverkan på avrinningsområdena men även hur drift och underhåll påverkas av förändring i isbildning och nederbörd i form av snö. Om nollgraderspassager kommer att förekomma oftare medför det att mer salt sprids i förebyggande syfte eftersom saltet kan ha runnit av innan nästa tillfrysning kommer. Detta medför

ökade kostnader men totalt bör vinterväghållningen bli billigare. Risken för häftiga snöfall gör dock att man inte får dra ner alltför mycket på personal och utrustning, vilket redan är fallet i Storbritannien som nästan alltid är för dåligt förberedda för snörelaterade problem (t.ex. Thornes, 2005, London Assembly, 2009). Man föreslår att mönstret för frys/tö-växlingar relateras till dag- respektive nattemperaturen för att därigenom få en vägledning om vilken vinterväghållning som behövs. Om det blir ovanligare med is-/snöväglag kan det innebära att trafikanterna i mindre omfattning är villiga att ställa in sina resor eller accepterar att resan tar längre tid. Det kan därför komma att behövas trafikantutbildning som då kan inkludera även andra besvärliga situationer.

Vind – Stark vind påverkar skyltar och träd men även hur trafikanten kan utnyttja vägen. Effekten av en ökad vindhastighet beror på vindens styrka. En ökning av vindhastigheten med 10 % medför att den strukturella belastningen på en trafikskylt

ökar med 20 %. Mer forskning behövs innan man rekommenderar någon åtgärd.

Höga fordon påverkas av starka sidvindar och därför kan vägar/broar ibland behöva stängas. Om vägen fortfarande är öppen bör speciellt höga fordon sänka hastigheten.

Detta kan medföra att större fordon leds över till mindre vägare där de riskerar att skada vägen. Regler bör klarläggas så att det klart framgår vem som ska fatta olika beslut. Det bör också finnas avancerade skyltar där meddelanden kan skickas ut och parkerings-

/vändplatser i anslutning till vindkänsliga platser. Som skydd mot vinden kan vindbarriärer sättas upp på platser där det ofta förekommer avstängningar för höga fordon.

24 VTI rapport 771

Dimma – När det gäller dimma är det inte någon effekt som rutinmässigt kommer fram i de olika klimatmodellerna. Just nu predikteras färre dagar med dimma.

Höga vattennivåer – Höga vattennivåer utefter kusten kan medföra skador på vägen, avstängningar eller olycksrisker. Dels påverkas vägen av direkt översvämning på lågt liggande vägar, dels kan kusterosion påverka kustnära vägar. Riskplatser bör lokaliseras och kanter bör förstärkas liksom att skyltar kan sättas upp. Detta kan kombineras med skydd ute i havet. När nya vägar byggs utefter kusten bör man starkt betänka om de ska ligga lågt.

Även Kanada har tagit fram en rapport om effekterna av klimatets förändring (Lemmen and Warren, 2004). Deras slutsatser är i stort sett de samma som de i rapporten från

Skottland, men det finns vissa undantag, och det är påverkan på isvägar och permafrost i och med att temperaturen kommer att höjas som mest i de områdena. Isvägarna som anläggs på frusen mark, floder och sjöar är av stor betydelse för transporterna i norra

Kanada, men under mildare vintrar kan säsongen med isvägar bli flera veckor kortare än normalt. Vid en temperaturhöjning kommer permafrosten att börja tina, och det kommer påverka bland annat järnvägen som kommer att behöva mycket underhåll för att hålla spåren på plats. En förändring av temperaturen kommer att påverka transporterna tydligt i norra Kanada och de kommer få bygga om infrastrukturen. Även Finland har en klimatanpassningsstrategi för transporter (Marttila et al., 2005).

VTI rapport 771 25

4 Klimatets inverkan på vägdimensionering och tillståndsändring

4.1 Inledning

De material som används i vägkonstruktioner påverkas i hög grad av det klimat de är utsatta för (Huang, 1993, Monismith, 1992, Mamlouk, 2006). Om klimatet ändras kommer materialen också att ändra sitt beteende. De två klimatfaktorer som har störst inverkan på beteendet av vägmaterial är temperatur och fukt (vatten) samt deras kombinerande effekt i frysning och upptining. Hur ändringen kommer att påverka vägkonstruktioners dimensionering och tillståndsutveckling är ett komplext samspel av

många faktorer, se Figur 4.1. Till exempel kommer en generell höjning av temperaturen

att öka spårutveckling i den asfaltbundna delen i strukturen men kan å andra sidan minska påfrestningarna under vinterhalvåret. På liknande sätt kommer ökad tillförsel av vatten (fukt) i en vägkonstruktion att leda till accelererad spårutveckling i den obundna delen av strukturen men möjligen att minska tjälbenägenheten. a) b)

4a

3

1

5

6

3a

4b

3b

2 5

1

6

2

4

Heat intake

1. Solar radiation

2. Geothermal heat

Heat extractions

3. Emitted radiation

4. Convections and turbulence

Either heat induction or extraction

5. Latent heat of fusion

6. Evaporation/condensation

7. Heat exchange with precipitation

Water intake

1. Capillary rise

2. Lateral moisture transfer

3. Infiltration from precipitation

4. Frost action

Moisture extraction

5. Evaporation

6. Drainage

Figur 4.1 a) Värme- och b) fuktregim i vägkonstruktioner samt deras interaktioner med klimatdrivna källor. Byggt på Doré och Zubeck (2009).

I detta kapitel sammanfattas kundskap om klimatberoendet hos vägkonstruktionsmaterial. Även om vår kännedom om klimatändringarnas inverkan på vägar är begränsad finns en hel del forskning kring hur olika vägmaterial uppför sig när enstaka klimatfaktorer ändras. Detta kommer att redovisas och användas för att försöka förutsäga påverkan på vägars beteende och tillståndsutveckling.

4.2 Faktorer som påverkar nedbrytning

Som har framgått i kapitel 3 kommer klimatändringarna att variera mellan olika delar av

Sverige. Mycket tyder på att vi går mot tider med en högre temperatur, varmare somrar och mildare vintrar, möjligen med ett ökat antal tjällossningsperioder än en per år,

åtminstone under vissa år, och möjligen fler nollgenomgångar på vägytan. Dessutom kommer nederbördsmängderna att öka i vissa regioner. Allt detta har betydelse för vägnätet och hastigheten för nedbrytningen av vägarna.

Det svenska vägnätet består framför allt av flexibla vägkonstruktioner som antingen klassificeras som asfaltbelagda vägar eller grusvägar. Styva eller halv styva vägar,

26 VTI rapport 771

betongvägar eller vägar som har cementstabiliserat bärlager är relativt ovanliga. Här kommer klimatinverkan på de vanligaste väglagren att kortfattat beskrivas.

4.2.1 Bundna lager

Temperaturen har stor inverkan på beteendet av bitumenbundna lager. Detta gäller i första hand deformationsegenskaper (spårbildning) men också utmattningsegenskaper och beständighet som t.ex. stensläpp (Said, 1997). Bitumenbundna lager förändrar sina egenskaper över tid och har temperaturförloppet som materialet utsätts för inverkan på denna komplexa åldringsprocess. Fukt och vatten påverkar dessutom åldringsprocessen.

Såväl påverkan som läkningsförmågan skiljer sig mellan olika typer av bitumen

(konventionell resp. polymer modifierat bindemedel). Dubbdäcksslitaget är också starkt beroende av vägytans fuktighet; nötningen på slitlagret är betydligt större på våt än torr vägyta (Jacobson and Wågberg, 2007). Slitlagets nötningsbenägenhet är dock framförallt beroende av stenmaterialet i slitlagret och i mycket mindre grad vilken typ av bitumen som används. Om dessutom klimatförändringarna påverkar saltningen av vägar och gator påverkar det nötningen. Allt detta gör att det är mycket svårt att förutsäga klimatförändringarnas inverkan på bitumenbundna lager.

Tabell 4-1 ger en överblick över hur klimatförändringarna kan påverka bitumenbundna

lager.

Tabell 4-1 Klimatförändringars inverkan på obundna bär- och förstärkningslager.

Klimatparameter

Ökad nederbörd

Varmare somrar

Mildare vintrar

Effekt

Kan minska beständigheten genom att accelerera

åldringsförloppet och öka stensläpp och dubbdäcksavnötning

Ökad spårbildning, bättre läkning av mikrosprickor

Minskad risk för uppkomst av lågtemperatursprickor. Lägre utmattningshållfasthet

Ökad risk för sprickor och slaghål Ökat antal tjällossningsperioder per vinter

Fler frys/töcykler Minskning i beständighet. Ökning av stensläpp och dubbdäcksavnötning

Av de effekterna i Tabell 4-1 är troligen ökad spårbildning och lägre utmattningshållfasthet p.g.a. varmare somrar de som kommer att ge störst inverkan. Asfaltmassors styvhet samt deformationsegenskaper är starkt temperaturberoende (Erlingsson, 2012).

När temperaturen ökar sänks materialets styvhet.

Lastspridningen inom materialet minskar därför och det leder till högre dragpåkänning i asfaltlagrets underkant, vilket i sin tur leder till lägre utmattningshållfasthet. Figur 4.2 visar typiska värden för styvhet hos asfaltbundna massor i Sverige som funktion av temperatur (Said, 2000).

VTI rapport 771 27

30000

25000

Bindlager

Bärlager

Slitlager

20000

15000

10000

5000

0

-10 -5 0 5 10

Temperatur °C)

15 20 25

Figur 4.2 Styvhet hos asfaltbundna massor som funktion av temperatur (Said, 2000).

I laboratorieförsök på asfaltmassor kan man få information om den ackumulerade permanenta deformation (Nilsson and Huvstig, 2009).

Figur 4.3 visar den ackumulerade permanenta deformationen för ett bundet bärlager vid tre olika temperaturer. Av figuren framgår det att det ackumulerade bidraget ökar kraftigt när temperaturen ökar. När temperaturen är låg deformeras lagret endast i ett initialskede men därefter är deformation endast marginell. Vid höga temperaturer är den initiala deformation stor men även därefter ger varje lastpuls ett tillägg till den plastiska deformationen. Detta betyder att även om temperaturen kommer att stiga något i framtiden, kommer det att leda till endast marginell ökning av spårbildning under vinterhalvåret. Under sommarhalvåret kan några fler varma dagar eller dagar med lite högre temperaturer än vad vi har i dag däremot ge en något ökad spårbildning. När sedan detta upprepas varje år kan detta leda till att beläggningen får en kortare livslängd.

28 VTI rapport 771

40000

30000

20000

10000

€p-cal-40degC

€p-cal-25degC

€p-cal-10degC

100000

10000

1000

40degC

25degC

10degC

0

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

Number of load cycles [N ]

100

0.1

1 10 100

Reduced time [s]

1000 10000

Figur 4.3 Ackumulerad vertikal töjning i ett treaxiellt försök på ett bitumenbundet bärlager (AG22) vid tre temperaturer (Erlingsson, 2012).

4.2.2 Obundna bär- och förstärkningslager

Grova obundna material är ganska oberoende av temperaturändringar, förutsatt att ingen frysning/upptining sker. Då frysning och tjällossning förekommer påverkas däremot beteendet hos obundna vägmaterial avsevärt (Hermansson et al., 2009). Fukt och

ändringar i fuktkvot har dock stor inverkan på beteendet hos obundna material. Både materialets styvhet och deformationsegenskaper är fuktberoende (Erlingsson and

Rahman, 2013). Tabell 4-2 ger en överblick över hur klimatförändringarna kan påverka bär- och förstärkningslager.

Tabell 4-2 Klimatförändringars inverkan på obundna bär- och förstärkningslager.

Klimatparameter

Ökad nederbörd

Varmare somrar

Mildare vintrar

Ökat antal tjällossningsperioder

Fler frys/töcykler per vinter

Effekt

Kan ge reducerad styvhet (bärighet) och ökad tillväxt av permanenta deformationer.

Liten (ingen) effekt.

Reducerar frostpåverkan men kan öka längden av tjällossningsperioden.

Fler perioder med reducerad bärighet där tillväxten av permanenta deformationer ökar.

Kan leda till omlagring av stenpartiklar i bärlagret, vilket ger ökad tillväxt av permanenta deformationer. I förstärkningslagret är effekten troligen liten (ingen).

Vattenkvot

Ökad vattenkvot (fuktkvot) påverkar obundna materials beteende vid extern belastning

(Uzan, 2004, Rahman and Erlingsson, 2012). Både styvhet (resilient styvhet) och permanenta deformationsegenskaper är beroende av fuktkvoten, som påverkas av materialets kornkurva, ytegenskaper och textur, kemisk sammansätning m.m. (Charlier et al., 2009). Materialets packningsgrad har också stor inverkan. Effektsambandet mellan fukt och de olika parametrarna är komplext och inte till fullo förstått. Fuktkänsligheten ökar för flesta material när materialets finhalt ökar. Textur samt kemisk

VTI rapport 771 29

sammansättning är däremot mycket svårare att förutsäga, men ökad glimmerhalt i gnejs brukar öka vattenkänsligheten.

Obundna bärlagers styvhetsegenskaper undersöks ofta i treaxiella försök. I Figur 4.4 visas typiska resultat från treaxiella försök där fuktkvotens inverkan på materialets styvhet framgår.

Figur 4.4 Resilient styvhet som funktion av medelspänning för ett vanligt bärlager

(krossat berg). När fuktkvoten w ökar sänks styvheten (Rahman and Erlingsson, 2012).

I figuren framgår det att när fuktkvoten ökar sänks styvheten. Vid relativt låga värden på medelspänning p (p =

θ/3) har fuktkvoten relativt liten inverkan men när medelspänningen höjs ökar fuktens inverkan. Fuktkvotens inverkan på styvheten kan också visas för en viss normalspänning i diagram över styvhet/fuktkvot, se Figur 4.5.

Figur 4.5 Normaliserad resilient styvhet som funktion av fuktkvot för ett vanligt

bärlager (krossat berg) (Rahman and Erlingsson, 2012).

30 VTI rapport 771

När fuktkvoten w ligger under den optimala fuktkvoten w

opt

(materialet befinner sig i relativt torrt tillstånd) ökar styvheten i figur 4.5 med 10 – 15 % jämfört med styvheten vid optimal vattenkvot. När fuktkvoten ökar och ww

opt

blir positivt (blött tillstånd) sjunker styvheten. För vanligt bärlager bestående av krossat berg kan reduktionen bli omkring 10 – 15 %.

Figur 4.6. Tillväxt av permanent deformation som funktion av fuktkvot för ett vanligt

bärlager (krossat berg), (Rahman and Erlingsson, 2012).

I Figur 4.6 visas ackumulering av permanenta deformationer uppmätta i treaxiellt försök för olika fuktkvoter. I figuren framgår det att när fuktkvoten w höjs ökar tillväxten av permanenta deformationer också. Ett bärlager som utsätts för ökad nederbörd ökad fuktkvot kommer därför att bidra till snabbare tillväxt av permanenta deformationer som bidrar till den totala spårbildningen.

Frost – tjäle samt tjällyftning

Frost påverkar obundna bär- och förstärkningslager. Vanligast i dag är dock att dessa lager består av relativt frostokänsligt material och därför blir effekten av frost endast marginell. Om materialet inte är frostfritt kan däremot effekten bli stor. I avsnitt 4.2.3 behandlas detta mer utförligt.

I samband med frysning av bär- och förstärkningslager drar materialet till sig vatten på grund av materialets kapilläritet. Mängden ackumulerat vatten beror av frostperiodens varaktighet och utveckling, materialets sammansättning samt tillgång till fritt vatten i vägkroppen. När materialet sedan börjar tinas upp har det hög vattenhalt och därför låg styvhet samt relativt stora höga permanenta deformationsegenskaper. Vägkonstruktionens tillskott till nedbrytningen är därför stort under tjällossningen men allteftersom vattnet i konstruktionen dräneras bort förbättras materialets egenskaper och nedbrytningsförloppets takt avtar. Det är därför inte frosten i sig som påverkar de obundna bär- samt förstärkningslagren. Påverkan utövas istället genom den kombinerade effekten av frost, materialets kapillaritetsegenskaper och tillgången till fritt vatten.

VTI rapport 771 31

4.2.3 Undergrundsmaterial

Undergrundsmaterial eller terrassmaterial kan i Sverige bestå av en mängd olika material beroende på den terrass vägen passerar. Ofta har materialet hög finkornshalt, dvs. det utgörs av silt- eller lerhaltigt material. Finhaltiga undergrundsmaterial har materialegenskaper som är vattenkvotsberoende, men däremot är temperaturberoendet obetydligt. Genom sin finhalt har undergrundsmaterialet kapillaritet och drar gärna till sig vatten när det fryser. Detta gör att lagret ökar sin volym under frysningen (frostlyftning) och vattenkvoten ökar. När materialet tinar upp har det därför avsevärt lägre styvhet och större deformationsbenägenhet p.g.a. sin höga vattenhalt samt minskade packningsgrad. Tabell 4-3 ger en överblick över hur klimatförändringarna kan påverka undergrundsmaterial.

Tabell 4-3 Klimatets inverkan på undergrundsmaterial.

Klimatparameter

Ökad nederbörd

Varmare somrar

Mildare vintrar

Ökat antal tjällossningsperioder

Effekt

Kan ge reducerad styvhet (bärighet) och ökad tillväxt av permanenta deformationer.

Försumbar effekt.

Kan minska betydelsen av tjällyftning, öka längden av tjällossningsperioden.

Kan ge reducerad bärighet och ökad tillväxt av permanenta deformationer.

Liten effekt Fler frys/töcykler per vinter

Vattenkvot

På samma sätt som för bär- och förstärkningslager är finhaltiga terrassmaterial beroende av fuktkvoten. Styvhetsegenskapar hos finhaltiga material visas i Figur 4.7.

2.5

Loose angular grained silty sand Subgrade n=0.39

2.0

1.5

1.0

Witczak et al. (2000)

Depth 120 cm

Depth 150 cm

0.5

Avg. depth 120 and 150 cm

0.0

-0.7

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

(S-S

recovered

)

Figur 4.7 Normaliserad resilient styvhet som funktion av vattenmättnadsgrad för siltig undergrund. Resultaten är bakberäknade från fallviktsdata från Lv126 vid Torpsbruk

(Salour and Erlingsson, 2012).

På samma sätt som Figur 4.4 visar Figur 4.7 normaliserad styvhet för siltigt undergrundsmaterial som funktion av vattenmättnadsgrad. Vattenmättnadsgraden är dock beroende av fuktkvot och därför visar Figur 4.7 samma sak som Figur 4.5. Skillnaden är

32 VTI rapport 771

dock att undergrundsmaterialet är mycket mera känsligt för fuktinnehållet. I relativt torrt tillstånd (vänstra halvan i figuren) ökar styvheten till över det dubbla värdet i undergrundmaterialet men i bärlagret var ökningen endast 10 – 15 %. På samma sätt sänks styvheten nästan till hälften i blött tillstånd (högra delen) för undergrundsmaterialet men reduktionen är endast 15 – 20 % i det grova lagret. Tillväxten i ackumulering av permanent deformation är också mycket snabbare i finrika material när vatteninnehållet

ökar.

Frostlyftning

Frostlyftning under vintern samt bärighetsreducering i samband med vårens tjällossning

är en betydelseful nedbrytningsmekanism för vägar med finhaltig undergrund i Norden.

Att bestämma denna tjällyftning är däremot mycket komplext. Inverkan av frost är liten, förutsatt att vägen konstrueras på sådant sätt att frostbenäget material inte förekommer i den frostutsatta delen av vägkonstruktionen. Detta bör gälla det primära vägnätet i hela landet. Tjälens inverkan på vägens konstruktioner har studerats av Hermansson (2002,

2004). Byggt på Hermanssons arbete finns en modul i PMS Objekt (Trafikverket,

2011b) som skattar frostpåverkan i vägar för svenska förhållanden. Om klimatförändringarna kommer att leda till mildare vintrar, bör problemen med frostlyftning komma att minska.

Tjällossning

Under tjällossningsperioden minskas vägens styvhet (bärighet) p.g.a. tillskott av vatten som ackumuleras via kapilaritet samtidigt som permanenta deformationen ökar

(Berntsen, 1993, Simonsen, 1999). Passerande axellast på vägens yta resulterar därför i högre påfrestning nere i undergrunden p.g.a. den reducerade styvheten i den obundna delen av konstruktionen. Dessutom försämras de permanenta deformationsegenskaperna, vilket gör att dessa två saker kombinerat kan öka spårtillväxten under tjällossningsperioden markant. Figur 4.8 visar uppmätt fuktkvot på tre nivåer i undergrundsmaterialet samt en nivå i ett bärlagret i en länsväg i Småland under ett års tid.

VTI rapport 771 33

40

35

30

25

20

Depth 50cm_Base layer

Depth 90cm_Subgrade

Depth 120cm_Subgrade

Depth 150cm_Subgrade

15

10

5

0

Jun-10 Jul-10 Aug-10 Sep-10 Oct-10 Nov-10 Dec-10 Jan-11 Feb-11 Mar-11 Apr-11 May-11

Figur 4.8 Uppmätt vattenkvot i en vägkonstruktion i Småland (Lv126 vid Torpsbruk) under ett år (Salour and Erlingsson, 2012).

Av Figur 4.8 framgår variationen av den volymetriska vattenkvoten under ett års tid

(juni 2010 – maj 2011) för en länsväg i Småland (Lv126 vid Torpsbruk) (Salour and

Erlingsson, 2012). I det grovkorniga bärlagret är det volymetriska fuktinnehållet 8 –

12 % förutom i oktober – november 2010 och igen i januari samt i mars 2011 där det

ökar något och har ett maximivärde på omkring 15 %. Det ökade fuktinnehållet i oktober – november beror på höstregn men i januari samt mars är det p.g.a. tjällossning.

I terrassmaterialet som består av ett siltigt material fanns fuktkvotsmätare på 90, 120 och 150 cm djup. I och med att materialet innehåller mer finmaterial ligger den volymetriska fuktkvoten i materialet på omkring 15 – 17 % under stora delar av året.

Under höstregnsperioden samt tjälperioderna (januari samt mars 2011) ökar fuktinnehållet till 20 – 25 % med reducerad styvhet samt förhöjda permanenta deformationer som följd. Under dessa perioder är påfrestningarna därför mycket större på vägen och tunga lastpulser medför ökad nedbrytningshastighet. Detta gäller både sprickbildning och spårutveckling. Sannolikheten för uppkomst av slaghål accelereras samtidigt under dessa perioder, se Figur 4.9.

34 VTI rapport 771

Figur 4.9 Separation mellan asfaltbunden yta och obundet bärlager;uppkomst av slaghål (Gerke, 1979).

4.3 Metoder för att kvantifiera tillståndsändring

De traditionella vägdimensioneringsmetoderna som används runt om i världen förutsäger tillståndsändringarna indirekt. Detta gäller även PMS Objekt som är det verktyg som används i Sverige för dimensionering av vägkonstruktioner (Trafikverket, 2011b).

De klassiska vägdimensioneringsmetoderna hjälper oss därför föga när det gäller att kvantifiera klimatförändringarnas inverkan på vägkonstruktioners livslängd. Under de senaste åren har analytiska dimensioneringsmetoder (M-E metoder) börjat utvecklas. I

USA finns en sådan metod idag (ARA, 2004). Fördelen med dessa metoder är att de förutsäger tillståndsutvecklingen som funktion av tid där hänsyn tas till klimatet på mera integrerat sätt än som tidigare varit möjligt. Därför kan en uppskattning av spårutvecklingen samt sprickintensitet fås. Genom att ändra klimatparametrarna kan dessa metoder generera tillståndsutveckling för olika klimatscenarier. En M-E metod är under utveckling i Sverige (Ahmed and Erlingsson, 2012) men dock inte färdigutvecklad.

4.4 Sammanfattning och rekommendationer

Växelverkan mellan klimat (temperatur, fukt) och vägkonstruktion är komplex och vi har svårt att förutsäga de interna klimatparametrarna i konstruktionen utifrån det yttre klimatet. Dessutom har konstruktionens randvillkor som hydrauliska förutsättningar och utformning av dräneringssystem samt deras effektivitet stor betydelse. De mekaniska egenskaperna hos vägmaterialen, bundna som obundna, påverkas av klimatet. När klimatet förändras påverkas vägens beteende och livslängd. Klimatförändringar kommer

VTI rapport 771 35

troligen inte att vara entydiga för hela Sverige. Vi har därför stora svårigheter att förutsäga vägars beteende samt deras livsländ i ett förändrat klimat.

För att kunna ta bättre hänsyn till klimatet måste vi öka vår förståelse av hur klimatet påverkar vägmaterialen under tung trafikpålastning och kunna beskriva dessa förändringar genom matematiska effektsamband. Detta gäller framför allt temperatur och fukt samt frost/tö och hur de påverkar styvhet, utmattning, deformationsegenskaper och

åldring. Dessutom behöver vi utveckla ett system för att kunna studera hur olika klimatscenarier påverkar vägars livslängd. Ett första steg skulle kunna vara att utveckla en M-

E metod för dimensionering av vägkonstruktioner och uppskattning av deras nedbrytningsförlopp samt livslängd vid en viss trafikbelastning i ett visst klimat. Genom att

ändra klimatet kan därför det förväntade nedbrytningsförloppet i olika vägkonstruktioner uppskattas. Allteftersom vår kunskap om hur klimatet påverkar materialbeteendet

ökar, bör detta läggas till i metoden. Efter kalibrering och validering av metoden borde vi därför kunna ha ett verktyg som hjälper oss att ta välgrundade beslut när det gäller materialval, lagertjocklek, kostnad samt miljöpåverkan i framtiden.

36 VTI rapport 771

5 Vinterväghållning

Detta kapitel kommer att belysa klimatförändringarnas påverkan på vinterväghållningen. Innehållet bygger till största delen på opublicerat material från en arbetsgrupp inom NVF:s (Nordiskt Vägforum) utskott Drift och underhåll (NVF, 2008). Det mesta materialet togs fram under 2004 - 2006. I arbetet ingick representanter för de 5 nordiska länderna och Färöarna. Sverige ledde gruppen genom Claes Brundin, SMHI, Lennart

Lindbom, VV och Gudrun Öberg, VTI. För övriga uppgifter i kapitlet anges referens.

Figur 5.1 Vinterväghållning i Degerfors 27 mars 2009. Foto: Gudrun Öberg.

5.1 Vind

De vindscenarier som använts utgår från att vinden kommer att öka marginellt till kraftigt. Effekterna av ökad vind kan bidra vintertid till att det blir en sämre framkomlighet i kustnära områden, på öppna platser samt i fjälltrakterna. Detta beror på dålig sikt och ojämna snödjup på vägen på grund av bland annat snörök och snödrev. I samband med kraftiga vindbyar och stormar riskerar även vägskyltar/skyltportaler och träd att falla ner över vägarna, se exempelvis Figur 5.2.

VTI rapport 771 37

Figur 5.2 En demolerad vägskylt som effekt av stormen Katrina augusti 2005.

Foto:

Photos.com

Nordliga vindbyar över varmt vatten kombinerat med fronter som ger kraftiga snöbyar kan bli vanligare. Det var den typen av väder som orsakade snökaoset i Gävle i december 1998, men även de rikliga mängderna av snö som föll under slutet av 2010 i södra och mellersta Sverige (SMHI, 2010b).

5.2 Temperatur

De olika scenarierna visar att vintrarna blir mildare med större temperaturökning längre

österut. Medeltemperaturen under vintermånaderna fram till år 2100 förväntas för stora delar av landet öka med 5 grader. Längs norra Norrlandskusten kan det bli ytterligare någon grad och runt Götalands kustområden någon grad mindre. Alla dessa siffror representerar det scenario som ger störst temperaturökning.

Under vintern minskar snötäckets varaktighet generellt. I vissa områden kan också möjligheten att använda isvägar minska. Mildare vintrar gör att det oftare kan bli fläckvis rimfrost på vägarna, se Figur 5.3.

38 VTI rapport 771

Figur 5.3 Mildare vintrar kan oftare ge upphov till fläckvis rimfrost. Foto: Gudrun

Öberg.

Områden med frekventa frys- och töväxlingar kommer att förskjutas norrut liksom gränsen för saltanvändning. Saltanvändningen kan förväntas minska i södra Sverige, medan det blir en ökning i norr om det är samma saltmängder och samma åtgärdssätt som idag (Arvidsson et al., 2012). Säsongen med tjälad mark blir allmänt kortare och gränsen för områden med mer långvarigt tjälad mark förskjuts norrut till men för tunga transporter både på det statliga och enskilda vägnätet, se t.ex. Sunesson et al.(2007)

Mest slående är kanske ökningen av årets lägsta temperatur som bedöms bli mellan 8 och 12 grader högre i stora delar av landet. När det gäller kyla kan man i princip säga att

Skåne flyttar till Mälardalen.

En möjlig positiv effekt av mildare vintrar är minskad frekvens av vilt som söker efter bete längs vägarna.

För broar och andra betongkonstruktioner kan nedbrytning av betong bli större om saltning påbörjas i norr och även av temperaturpåverkan. Andra effekter är: försämrad beständighet på stora betongbroar, nedisning av häng- och snedkabelbroar samt att isvägar på sikt kommer att försvinna.

5.3 Nederbörd

Skillnaden i de olika scenarierna är större när det gäller nederbörden. Ökningen är störst under senhösten och vintern. I grova drag ger modellerna en ökning av nederbörden i norr och en minskning längst i söder. Gränsen mellan ökning och minskning skiljer sig mellan både scenarier och årstider. I det mest extrema fallet kan man förvänta sig en kraftig ökning, medan det andra alternativet visar en något måttligare ökning.

VTI rapport 771 39

Figur 5.4 Kraftig snönederbörd på E18 i Värmland 27 mars 2009. Foto: Gudrun

Öberg.

Den kraftiga snönederbörden i Figur 5.4 orsakade långa köer då lastbilarna inte kom uppför backarna och de lätta fordonen inte kunde köra om på 2+1-vägens enda körfält.

Figur 5.5 Lv 175 i Arvika år 2000. Foto från Anders Norrby, Arvika, presentation under

Transportforum 2009, (Norrby, 2009).

Den stigande temperaturen innebär att andelen regnnederbörd ökar medan snönederbörden minskar. Risken för tillfällen med stora nederbördsmängder ökar dock både när det gäller regn och snö.

Den ökade regnnederbörden får konsekvenser för dränering, grundvattennivå och vatten i vägkonstruktionen, vilket medför minskad bärighet. I områden med risk för översvämning kan ökade regnmängder och större variation i nederbörden få stora konsekvenser, se Figur 5.5 från Arvika år 2000.

I branta områden förväntas också antal fall med skred, ras och stensläpp öka. Kraftiga vattenflöden och högt vattenstånd ökar erosionen med risk för skador på vägar och broar. Träbroar kan förväntas få försämrad beständighet på grund av fuktigare förhållanden.

5.4 Extremväder

En effekt av väntade klimatförändringar är att antalet fall med extremväder ökar och att intensiteten på ovädren blir större. Detta kommer att ställa allt högre krav på bered-

40 VTI rapport 771

skapsorganisationer generellt. Bland annat måste man analysera förändrad riskbild i det egna området, planera, samordna med närliggande områden och öva.

Figur 5.6 Effekt av stormen Gudrun januari 2005 (Foto från www.sj.se).

För samhället är antagligen ökad förekomst av extremväder såsom stormar och översvämningar till följd av extrema regnväder det mest allvarliga.

Ett exempel på en storm med stora effekter är stormen Gudrun, 8-9 januari 2005, som i

Sverige fällde stora mängder skog (se Figur 5.6) och fick till följd att vägar och transporter stängdes av samtidigt som tusentals hushåll blev ström- och telefonlösa.

Det finns tecken på att medelvinden ökar, men modellerna är fortfarande osäkra. När det kommer stora mängder nederbörd medför det en försämrad dräneringsfunktion.

5.5 Trafikant- och miljöeffekter

Trafikanterna kommer i framtiden att drabbas av fler tillfällen med avstängda vägar pga. skadade vägar, trädfällningar, översvämningar, stora snömängder och ras om inte motåtgärder vidtas. Säsongen för tunga skogstransporter blir kortare i vissa områden, då perioden med tjälad mark blir kortare.

Ur miljösynpunkt kommer sannolikt gränsen för saltvägar att flyttas längre norrut.

Saltanvändningen kan då kanske minskas i sydligare områden.

Dubbdäcksanvändningen kan bli lägre i de södra delarna av landet bland annat på grund av förbud mot dubbdäck på fler och fler gator i stadskärnorna. Detta kan medföra att t.ex. övergångsställen blir halare om odubbade däck polerar isen/snön vid inbromsning/sväng.

5.6 Information och kommunikation

Behovet av ett väl utbyggt, bättre och snabbare informationssystem kommer att öka för att ha beredskap och minska sårbarheten för variation och extremväder i framtida klimatet. Några exempel är:

– Variabla vägskyltar (VMS - Variable Message Signs). Dessa ger bra realtidsinformation som styrs direkt från trafikledningscentralerna. Ifall systemet byggs ut

VTI rapport 771 41

att omfatta mer områden än främst storstadsregionerna kan en rad olika typer av information ges via VMS.

– Större krav på driftsäkerhet på informationssystemen. Ju mer informationssystemen byggs ut, desto mer beroende blir resenärerna av informationen. Högre krav kommer att ställas på driftsäkerhet och att informationen är aktuell.

– Korta informationsvägar. Informationens kanaler och källor kan behöva utökas och säkerställas, så att information från driftentreprenörer är aktuell och pålitlig och av hög kvalité. Bland annat behövs högre krav på att informationen om väglag, vägarbete och incidenter är aktuell. Inaktuell information skapar irritation hos resenärer och kan åstadkomma fel beslut vid fel tillfälle.

– Bra kapacitet på system och bemanning. Ifall informationssystemen byggs ut behövs

även en högre kapacitet på systemen och dess bemanning. Det behövs även lite bättre regelverk för vilken information som skall ges och när den skall ges.

– Korrekt och kort information. Vad gäller resenärers responser är det avgörande att informationen är kort och korrekt. Till exempel, vid alltför vag information tar inte tillräckligt många beslut om att välja alternativ resväg vid avbrott eller allvarliga störningar (Lindkvist et al., 2006).

5.7 Konsekvenser av ett förändrat klimat, slutsatser

Kopplar man ihop dessa scenarier så betyder det att Sydsverige kommer att få mer regnnederbörd under vintern på snöns bekostnad och att förutsättningarna för mer sammanhängande snötäcke minskar radikalt, speciellt med den större uppvärmningen.

Därmed inte sagt att det inte blir någon snö. Vi kan råka ut för fler fall med mycket stora snömängder. Stora extremer är att vänta över huvud taget.

42 VTI rapport 771

Figur 5.7 Beräknad förändring i fyra olika klimatindex; antal dagar då temperaturen passerar 0°C (överst till vänster), antal frostdagar (överst till höger), antal dagar med sammanhängande snötäcke (nederst till vänster), maximal nederbörd (nederst till höger). Indexen är beräknade som ett medelvärde baserat på 30 års-perioderna 1961-

1990 samt 2071-2100. Resultaten är tagna från RCA3 som i det här fallet tagit randdata från ECHAM4/OPYC3 under utsläppsscenariot SRES A2.

Källa: SMHI.

När det gäller effekter för väghållningen så kan man förvänta sig att antalet fall med ishalka och frosthalka kommer att öka längre norrut jämfört med idag. Det beror på att det kommer att bli fler passager kring noll grader (Figur 5.7). I södra Sverige kommer passagerna att minska och antagligen även antalet halktillfällen. Som exempel kan saltanvändningen i Göteborgsområdet komma att minska med 7,5 g/m

2

per år fram till

år 2100 (Arvidsson et al., 2012). Totalt sett kommer saltanvändningen att minska i södra halvan av landet samtidigt som den kommer att öka mer norrut (Figur 5.8).

VTI rapport 771 43

10

0

-10

-20

-30

-40

-50

50

40

30

20

1980s

Gothenburg

Gothenburg Snow

2020s 2050s

Stockholm

Stockholm Snow

2080s

Sundsvall

Sundsvall Snow

Figur 5.8 Förändring av saltanvändande i Göteborg, Stockholm och Sundsvall fram till

2100. Temperaturrelaterade åtgärder är med heldragna linjer och de streckade linjerna står för snöfallsrelaterade åtgärder (Arvidsson et al., 2012).

Med mer regn under vintern och samtidigt sämre avdunstning finns risker för mer ytvatten och översvämningar vilket i sin tur ökar risken för underminering av vägar och ras.

Ett varmare klimat kommer att medföra stora förändringar i snötäckets utbredning. I det varmare scenariot kommer det att bli mer sällsynt med sammanhängande snötäcke i

Sydsverige. Men också längre norrut blir det mindre med snö vilket givetvis kortar av perioden med snötäcke under vintern (Figur 5.7).

Beträffande vindklimatet är den framtida utvecklingen inte lika entydig. Här finns variationer från kraftiga vindökningar under vintern till endast små förändringar.

Slutligen är det viktigt att notera att det också i framtiden kommer att bli stora variationer från år till år både när det gäller årsmedelvärden och extremer och att förändringarna i klimatet sannolikt kommer att ske trappstegsvis. 100-årsväder kommer oftare.

Kostnaden för vinterväghållning bedöms för staten i stort bli oförändrad med en förskjutning norrut av insatserna. Med en övergång till mildare vintrar och flera växlingar i temperatur och väglag förväntas problemen med tunga fordon som blockerar vägar vid dåligt väglag öka.

I södra Sverige kan extrema snöfall förekomma, men alltmer sällan. Kanske får vi det som i USA, där skolor och företag stängs när det blir snöoväder.

Kommunernas kostnader kommer förmodligen att bli lägre i söder och högre i norr. Om det blir mer halka i norr måste troligen större resurser sättas in även på GC-banor. I söder kan förmodligen inte åtgärderna på GC-banor minskas eftersom halkolyckor sker på de delar av nätet som troligen fortfarande har is/snö. Kan till och med bli bättre om kommunerna behåller sin nivå (Öberg et al., 1996).

Klimatförändringarna hinner nog väghållarna anpassa sig till men de är mer oroade för extremerna. Där behöver vi veta mer.

Identifiera riskplatser och upprätta en databas med lämpliga åtgärder.

44 VTI rapport 771

5.8 Sammanfattning

Inom vinterväghållningen kommer saltanvändandet totalt sett att minska på grund av det varmare klimatet. Plogningstillfällena kommer antagligen minska, men beredskapen bör inte minskas för mycket eftersom de mer extrema tillfällena sägs komma att öka. I vissa områden kommer perioden med tjälad mark att bli kortare vilket leder till kortare säsonger för bland annat tunga skogstransporter och högre krav på drift och underhåll.

Dubbdäcksanvändningen har de senaste åren minskat framförallt i de södra delarna av landet bland annat på grund av förbud mot dubbdäck på fler och fler gator i stadskärnorna. En av nackdelarna med att förbjuda dubbdäck kan vara att det blir halare på exempelvis övergångsställen. När dubbarna inte längre river upp ytan på snön/isen i den av odubbade däck packade och polerade ytan.

VTI rapport 771 45

6 Reducering av risken för översvämning av vägar

Transportsektorn står inför stora utmaningar för att möta behoven på bättre och robustare infrastruktur i kombination med mindre resurser för underhåll. Dessutom ställer ett förändrat klimat nya krav på konstruktionslösningarna. De klimatfaktorer som påverkar vägnätet i Sverige i störst omfattning är isbeläggning, vattenflöden, havsnivå, temperatur, nederbörd och vind (SOU, 2007a:60, bilaga B1-5). De klimatförändringar som förutspås i norra Europa är att intensiteten och frekvensen av oväder och stormar

ökar som en följd av ökad årsmedeltemperatur. Även en global havsnivåhöjning som följd av smältande isar vid polerna kan ge stora problem.

För Sveriges del innebär det att varma klimatzoner förskjuts norrut med varmare vintrar som följd. Generellt uppskattas nederbörden bli kraftigare och intensivare och också en

ökad årsmedelnederbörd förväntas. Därmed ökar också risken för höga flöden och

översvämningar som kan orsaka avbrott i kommunikationer och försämrad framkomlighet. Långvarigheten hos dessa störningar beror bl.a. på omfattningen på de skador som uppkommer och möjligheterna att hantera dessa skador. I Klimat- och sårbarhetsutredningen (Nordlander et al., 2007) ger Vägverket (nuv. Trafikverket) sin syn på hur klimatförändringarna kommer att påverka vägnätet. Analysen anger att man förväntar sig en tydlig påverkan främst på längre sikt. Störst påverkan kommer ökad nederbörd och högre vattenflöden att ge med ökat antal översvämningar, skred, ras, och bortspolning av väg som följd.

Genom en enkät (Larsen et al., 2010a) skickad till experter i Europa inom vägteknik och underhåll kan man identifiera två stora behov:

• Det finns behov av att identifiera och prioritera vägavsnitt som är känsliga för

översvämningar, skred och ras.

• Det finns behov av en tydlig strategi för inspektion och underhåll av

översvämningskänsliga vägavsnitt. I vissa fall kanske ombyggnation är nödvändig.

Det är av vikt att ha metodik för att identifiera samt bedöma risker och konsekvenser med avseende på avbrott i vägkommunikationer till följd av höga flöden eller översvämningar. Det inte är möjligt av resursskäl att bygga om och underhålla hela vägnätet i den omfattning som skulle behövas för att undvika översvämningar. Genom ny teknik baserad på GIS (Geografiska Informations System) kan översvämningskänsliga vägavsnitt (”Blue Spots”) identifieras så att dessa kan prioriteras. Nedan ges en beskrivning av metoden och några exempel från Danmark där Blue-Spot metoden (Larsen et al.,

2010b, Larsen et al., 2010a) har använts för att hitta översvämningskänsliga områden.

6.1 Blue spot metoden

Här beskrivs metoden med bilder och exempel från SWAMP-2010 rapporten (Larsen et al. 2010a). Blue spot konceptet utgörs av ett antal procedurer som kan användas av väghållare för att analysera, anpassa och skydda vägnätet mot översvämning. Metoden

är baserad på GIS och använder huvudsakligen topografiska data som modelleras i en dator för att hitta topografiska lågpunkter som är känsliga för översvämning. Dessa

översvämningskänsliga lågpunkter kallas här för ”blue spots”. Tekniken är relativt enkel och har tidigare begränsats av dålig upplösning på det topografiska kartmaterialet.

Danmark har högupplöst topografiskt kartmaterial och därför har metoden provats där inom ramen för projektet ERA-NET SWAMP. PH-konsult har utfört GIS-

46 VTI rapport 771

modelleringen. Metoden har inte fullt ut utvärderats men resultaten ser lovande ut. I takt med att Lantmäteriet i Sverige tar fram nya högupplösta kartor kan liknande riskkartor tas fram över det svenska vägnätet.

Metoden har tre nivåer:

• Nivå 1 - Alla lågpunkter identifieras och ses som en översiktlig mycket förenklad bild. Modellen förutsätter 100 % ytavrinning och ingen infiltration av vatten ner i marken. Modellen tar inte hänsyn till gradienter och strömriktningar.

Lågpunkter som riskerar att översvämmas av en viss regnmängd visas som blå

områden (Figur 6.1A).

• Nivå 2 – Flödesriktningar och uppsamlingsområden beräknas (Figur 6.1B).

Enkla riskkartor presenteras där mängden nederbörd i mm regn som erfordras för att fylla en ”blue spot” beräknas (Figur 6.2). Olika grad av infiltration av vatten kan användas.

• Nivå 3 - 1d-1d Hydrodynamisk modellering av markyta, bassänger och dränering. Koppling mellan markyta (terräng, kanaler och bassänger) och rörsystem.

A

B

Figur 6.1 Exempel på ”blue-spot” modellering (Larsen et al. 2010a): A. Nivå 1.

Lågpunkter är identifierade med blå färg B. Nivå 2. Flödesriktningar är markerade med röda linjer och uppsamlingsområde med svarta linjer.

VTI rapport 771 47

Figur 6.2 Exempel på riskbedömning med nivå 2 modellering. Kartan visar millimeter regn som krävs för att fylla en blue spot. Mest känsliga områden markerade med rött

(25 mm regn), (Larsen et al. 2010a).

GIS metoderna kan i framtiden anpassas och vidareutvecklas genom att kombineras med riskanalys med avseende på översvämning av vägar, samhällsrisker (skador på samhällsviktig verksamhet, kritisk infrastruktur och risk för människoliv) samt för markanknutna risker (erosion, skred och ras). Säkerheten i metoden kan då förbättras.

6.1.1 Exempel från Danmark

Ett område i Danmark har använts som testområde för metoden (Figur 6.3a). Kartmaterialet har en gridupplösning på 1,6 meter och en höjdupplösning på 0,1 m eller bättre. Detta område har använts som ett demonstrationsområde för modellen och dataprogrammet. Resultaten av en nivå 2 analys visas i Figur 6.3b och Figur 6.3c. I Figur

6.3b visas en översiktlig bild där de mest översvämningskänsliga områdena visas med röd färg. Många av dessa är i närheten av vägar och kan skapa stora problem. Ett exempel visas i Figur 6.3c där en passage under en annan väg riskerar att totalt fyllas med vatten och blockera trafiken. På denna plats bör man göra en noggrannare analys och ta fram lösningar för att undvika att detta sker. Infiltrationsgraden och kapaciteten att ta emot vattenmängder kan vara svår att uppskatta då den varierar över tiden. Den beror bland annat på hur vattenmättat systemet är efter t.ex. tidigare regn. En av de viktigaste vinsterna med en ”blue spot analys” är att identifiera platserna och möjliggöra en prioriterad riskanalys av platserna. Man har då möjlighet att ta fram skräddarsydda lösningar för att förhindra problem. Genom att vara medveten om problemen kan man planera för åtgärder.

48 VTI rapport 771

A

C

B

Figur 6.3 A. Försöksområde i Danmark som modellerats (Larsen et al. 2010a). B.

Regnkänslighetskarta som visar de mest översvämningskänsliga områdena (rött). C.

Uppförstoring av ett av de känsliga områdena i B med en flygbild som bakgrund.

VTI rapport 771 49

1

2

3

Figur 6.4 Konsekvenser av en havsnivå höjning av 1m, 2m och 3m.

Figur 6.4 visar en analys av effekten av havsyteändringar på 1, 2 och 3 meter i Vejle,

Jylland. Redan vid 1 meters havsytehöjning är de lägst belägna delarna av staden under vatten (Larsen et al. 2010a).

6.2 Överväganden gällande inspektion och underhåll

Om dräneringssystemen inte är väl underhållna och fungerande minskar chanserna att klara av vattenmassorna även om systemen skulle vara tillräckligt dimensionerade.

Många översvämningar har orsakats av att dräneringssystemen inte varit rengjorda och underhållna. Ibland kan det vara löst skräp som följer med vattnet och sätter igen trummor, dagvattenbrunnar och liknande anläggningar. Därför är det en god idé att ha regelbunden inspektion och underhåll för att ta bort löst skräp och rengöra trummor

(några exempel ges i Figur 6.5). En blue spot kartering kan vara grunden för att hitta de platser där man bör vara extra noggrann med att göra inspektion och underhåll.

När en ”blue spot” plats har blivit identifierad måste platsen utvärderas. För kunna göra detta krävs att man samlar in bakgrundsinformation om platsen. Exempel på sådan information kan vara t.ex. topografi, jordarter, vattendrag, bebyggelse, vägkonstruktion och vägklass. Dessutom bör dräneringssystem och dess kapacitet klargöras.

I en licentiatavhandling från KTH (Kalantari, 2011) uppmärksammas underhåll och kontinuerligt säkerställd funktion av dräneringssystem som viktiga faktorer för att undvika problem med översvämningar. Andra åtgärder som föreslås är bättre dokumentation av Trafikverkets bestånd av trummor och samlad information om

översvämningar och andra naturincidenter (Kalantari and Folkeson, accepted).

50 VTI rapport 771

Figur 6.5 Observation efter översvämningen: igensättning av dräneringssystem av vassmaterial, Prästängsrondellen, Arvika, Värmland 2010. Foto: AJ.

6.3 Sammanfattning

För att kunna möta krav på effektivare och mer resurssnålt underhåll av infrastruktur bör man planera sina insatser där de bäst behövs. Ett rekommenderat tillvägagångssätt för underhåll och inspektion är att:

1. Göra en analys av var i vägnätet de största riskerna för översvämning finns

(t.ex. en Blue spot analys i kombination med riskanalys)

2. Undersöka förutsättningarna på dessa platser med avseende på t.ex. geologi, grundvatten, dränering, konstruktion, historiska underhållsdata och markanvändning i omgivningen

3. Dräneringssystemets funktion bör testas och undersökas. Eventuellt kan man

överväga att göra en mer noggrann hydrodynamisk modellering på platsen

4. Övervägande att instrumentera platsen för att kunna följa utvecklingen bättre.

Exempel på instrumentering kan vara insamlande av väderdata, fuktmätning och grundvatten registrering

5. Viktigt är att all information sparas i en databas för uppföljning. Denna information är viktig för framtida ombyggnationer och underhållsåtgärder

6. Införa avvägda rutiner för underhåll och inspektion

Tillvägagångssättet är även rekommenderat vid nybyggnation för att undvika olämpliga platser. Riskanalys för översvämning bör komma in på ett tidigt skede i planeringen.

Vid nybyggnation och ombyggnation bör man givetvis planera för klimatförändringar och deras effekter på konstruktionen. Detta görs till viss del i Trafikverkets anvisningar för hydraulisk dimensionering, VVMB 310 (Vägverket, 2008a). Dessa anvisningar använder en förenklad modell som inte tar hänsyn till viktiga faktorer som topografi och markförhållanden, vilket i vissa fall kan leda till felaktig dimensionering. Vid KTH pågår forskning för att med hjälp av bl. a. hydrologiska modeller förbättra kunskapen

VTI rapport 771 51

om hur markanvändning, terrängförhållanden och andra fysiska faktorer i landskapet påverkar sårbarheten hos väginfrastruktur (t.ex. Kalantari, 2011, KTH, 2012).

52 VTI rapport 771

7 Klimatanpassning mot ras, skred och erosion

De nya klimatförhållandena gör att villkoren för människors levnadssätt och transportmöjligheter förändras och i de fall som de förändrade villkoren kan ge stor negativ påverkan är det viktigt att beakta dessa i exempelvis fysisk planering men även ur beredskaps- och krissynpunkt. Eftersom förändrade villkor förutspås för exempelvis ras, skred, erosion, dammbrott och släntstabilitet (Rummukainen et al., 2005), så är det viktigt att ta hänsyn till dessa förändrade villkor i den framtida planeringen så att inte riskområden bebyggs eller exploateras.

För att förhindra att en väg spolas bort måste man först identifiera orsaken till detta, varav det oftast är en (eller kombinationer av) följande skäl: extremt naturligt flöde, dammbrott uppströms eller igensättning av trumminlopp (Magnusson et al., 2009). För att klimatanpassa vägnätet och förebygga skador har Vägverket reviderat de hydrauliska dimensioner som gäller för vägbygge (Vägverket, 2008) och man har också påbörjat arbetet med att identifiera riskområden utifrån topografi och jordartsförhållanden tillsammans med SGU/SGI (Moritz, 2007). Ett exempel är Göta älvutredningen som är

Sveriges mest omfattande skredriskutredning någonsin (SGI, 2012).

Bearbetning av Trafikverkets styrande och rådgivande dokumenten för hantering av vägdagvatten och andra klimatrelaterade aspekter pågår. Forskning som lyckas identifiera orsakerna till vägras/erosion bör ses som avgörande som bakgrund för att man skall lyckas med att ta fram och implementera klimatanpassnings- och robusthetsåtgärder (se exempelvis information om doktorandprojekt på KTH i 6.3 ovan). För inspektion och underhåll måste man utarbeta rutiner för att undvika problem.

Med väl fungerande dräneringssystem och dokumentation om tidigare händelser har man bättre möjlighet att undvika problem.

För transporter och kommunikationer innebär det nya klimatet påverkan via ökad nederbörd och ökade flöden, som kan ge upphov till bortspolning av vägar och vägbankar samt ökade risker för ras, skred och erosion (Holgersson et al., 2007).

Konsekvenser som dessa utgör allvarliga hot mot de transportpolitiska målen om en långsiktigt hållbar transportförsörjning, funktionsmål och hänsynsmål (Proposition

2008/09:93). Det är således inte konstigt att det slutbetänkandet i Klimat- och sårbarhetsutredningen fokuserade på att kartlägga samhällets sårbarhet och eventuella skador samt minska samhällets sårbarhet i framtiden, speciellt avseende kommunikationsrelaterad infrastruktur.

I detta kapitel kommer fokus att ligga på konsekvenser och möjliga klimatanpassnings-

åtgärder avseende ras, skred och erosion.

7.1 Ras och skred

Ras och skred initieras då skjuvspänningarna i marken överskridit hållfastheten genom exempelvis yttre krafter, på grund av nivåskillnader eller genom förändrade förhållanden, t.ex. förändringar i hållfastheten (Löfling, 2005a).

Risken för att skred, ras och erosion skall inträffa ökar på grund av höjda och varierande grundvattennivåer, kraftig nederbörd samt höga eller ökande flöden (se t.ex. Holgersson et al., 2007). Klimatförändringarna medför bland annat förändrade nederbördsmönster, mer extrema nederbördshändelser samt andra extrema väderhändelser. De områden som förväntas få förhöjd risk för ras och skred är i stort sett överallt där det för närvarande

VTI rapport 771 53

finns skredbenägen ler- och siltjord, exempelvis västra Götaland och västra Svealand

(Fallsvik et al., 2007).

Även om det är svårt att förutsäga exakt när skred och ras kommer att ske finns metoder för att detektera var det finns förhöjd risk, bland annat baserat på geologi, topografiska, geografiska och klimatologiska förhållande. Statens geotekniska institut arbetar med att förutse och förebygga naturolyckor (SGI, 2006) och har gjort en utredning där man studerat hur jordrörelser i form av erosion, skred, ras och slamströmmar kommer att påverkas av ett förändrat klimat (Fallsvik et al., 2007). En av de utlösande faktorerna för skred och ras är ökat portryck (som bland annat bestäms av avrinning och erosion) och erosion, medan erosion i sin tur verkar påverkas mest av höga vattenflöden och intensivt regn. Förändrad yttre belastning eller ändrad geometrisk utformning (exempelvis när man ändrar släntlutning i samband med bygge), samt vibrationer är exempel på andra utlösande faktorer.

Trafikverket arbetar med att göra en omfattande inventering och analys av risker av det befintliga vägnätet, där man bland annat ska bedöma vilka typer av risker som är störst men också var dessa risker finns (Löfling, 2005b, Löfling, 2005a). Tyngdpunkten för riskanalyserna ligger på de delar som är känsliga för avstängning men också på risk för ras, skred och erosion (Nordlander et al., 2007). Vad gäller ras och skred finns tydlig risk för påverkan på t.ex. väg, vägtrumma, lågt liggande bro och även andra delar av vägområdet (Nordlander et al., 2007).

För att kunna bedöma behovet av åtgärder rörande ras och skred krävs oftast detaljerad kartering och riskbedömning. Åtgärder som kan sättas in då det bedöms föreligga hög risk är främst geotekniska förstärkningsåtgärder (t.ex. avlastning, jordförstärkning). För vägtransportsystemet är tänkbara åtgärder bland annat förstärkningsåtgärder och skredriskvarningssystem men även regelbundna kontroller kan vara värdefulla eftersom indikationer på skred och ras kan visa sig i form av deformationer på mark och vegetation. Ifall portrycket i jorden är högt finns större risk för skred och ras och därför har man föreslagit att införa mer regelbunden övervakning av grundvattentryck och portryck längs känsliga vägavsnitt, t.ex. i form av sensorer (SOU, 2007b). Ras och bortspolning av vägar kan vara kopplat till erosion eller uppdämning av vägtrummor.

I sådana fall bör man kunna vidta åtgärder för att förstärka miljön runtom vägen och vägen eller förstärka drift och underhåll så att man t.ex. inspekterar vägavsnitt eller vägtrummor mer regelbundet eller vid extrema väderhändelser. Åtgärder inom detta område är kopplat till översvämningsåtgärder såsom att minimera risken för

översvämningar genom att förstärka dräneringssystemen eller vidta förebyggande

åtgärder i form av större dimension på vägtrummor (se Kapitel 6) eller så kan man vidta erosionsdämpande åtgärder.

Markanvändningen i vägens omgivning påverkar riskerna för att skred och ras kommer att ske genom påverkan på avrinning och erosion. Exempelvis kan vegetation i form av skog dämpa avrinningseffekten vid extrema nederbördstillfällen och på så vis minska risken för ras, skred och skador.

För att minimera risken för skador på vägnätet på grund av ras och skred i framtiden är det viktigt att inkludera effekterna av klimatförändringarna i infrastrukturplaneringen på nationell, regional och kommunal nivå.

54 VTI rapport 771

7.2 Erosion

Erosion innebär att jord eller berg bryts ned och materialet transporteras bort. Orsakerna till detta kan vara fysiska krafter såsom vind, vatten, is, gravitation eller också biokemiska processer. Jorderosion är en naturlig förändringsprocess som påverkas av en rad olika faktorer (Verheijen et al., 2009):

• Jordens känslighet mot de eroderande krafterna. Detta bestäms av jordens fysiska, kemiska och biologiska egenskaper.

• Energin hos den eroderande kraften.

• Egenskaper kopplade till lutningen, t.ex. längd och form.

• Markanvändning och skötsel av marken.

I Sverige är olika områden utpekade som speciellt känsliga för olika typer av erosion, t.ex. erosion längs med vattendrag och stranderosion (Rankka and Rydell, 2005,

Fallsvik et al., 2007, SOU, 2007b). Huvudsakligen identifieras områden med höga halter av finjord, såsom silt- och lermoräner som känsliga för erosion. Erosion påverkas av mänskliga aktiviteter såsom föryngringsavverkning, förändringar i markanvändning

(exempelvis uppodling eller urbanisering), överbete, bränder, etc. (Verheijen et al.,

2009).

Klimatförändringar som ger upphov till intensiva eller extrema väderhändelser kommer att ha stor inverkan på erosionen med konsekvenser för samhälle, infrastruktur och transporter.

För vägnätet har Vägverkets rapport till Klimat- och sårbarhetsutredningen (Nordlander et al., 2007) identifierat att följande anläggningstyper kan komma att påverkas av erosion till följd av klimatförändringar:

• Väg

• Vägtrumma

• Lågt liggande bro

• Brostöd

Strandnära vägar kan komma att skadas av både erosion och översvämningar.

Vägar och vägtrummor kan förstöras när det blir extrem eller intensiv nederbörd. Även mindre vattendrag kan då dra med sig vägkonstruktionen och trummor och vägbroar kan sättas igen av föremål som dras med i de flöden som uppstår. Vägen och vägtrummorna är oftast inte dimensionerade för denna typ av höga flöden eller intensiva regn och resultatet blir att vägen blir underminerad eller bortspolad, se Figur 7.1.

VTI rapport 771 55

Figur 7.1 Exempel på delvis raserad, underminerad väg, vägmaterial som eroderats

och bortforslats från vägkonstruktionen Arvika, Värmland, 25 augusti 2010. Foto: AJ

Lågt liggande broar riskerar skador på grund av dämning, erosion, bortspolning och

översvämningar. Broar som har stöd i vatten riskerar att skadas vid erosion vid brofundamenten.

Klimatanpassning mot erosionsskador på vägtransportsystemet innebär en lång rad olika

åtgärder, både inom den långsiktiga planeringen och mer direkta åtgärder. Trafikverket-

/vägverket har identifierat många förbättringar som går att göra i exempelvis dimensionering och standarder för vägbygge, vägtrummor, broar, liksom för vattenflöde och vattennivåer i vattendrag (Nordlander et al., 2007). Ett långsiktigt strategiskt arbete med riskkartläggningar, riskbaserade funktionskrav och olika metoder för att minska riskerna för skador har också påbörjats. Exempelvis kan man ställa krav på att broar skall ha en högre fri höjd över vatten.

Några forskningsområden som Vägverket 2007 (Nordlander et al., 2007) identifierade som viktiga var:

• Släntstabilitet (och portryck) vid ett förändrat klimat och kopplingen till förändrad markanvändning.

• Åtgärdsförslag som förhindrar igensättning av truminlopp och mindre broar.

• Databas med geotekniska och hydrogeologiska undersökningar.

• Inventering av broar med lägre fri höjd än 0,3m över högsta högvatten.

• Utredning som leder till åtgärdsprogram för sårbara broar.

Broar i kritiska lägen behöver åtgärdas genom ombyggnationer medan broar med fundamenten under vattnet kan åtgärdas genom förstärkning vid de eroderade partierna.

För att förhindra skada orsakad av dämning föreslås en rad olika åtgärder (Magnusson et al., 2009). Valet av åtgärder beror på olika förutsättningar men några åtgärder är till exempel:

• Galler

• Extra trumma

56 VTI rapport 771

• Beredskap/rensning

• Tätning av bankslänter i kombination med åtgärd för trumman

• Flacka ut och erosionssäkra slänter

Fångdamm

Avseende direkta åtgärder inom vägens område finns exempelvis anpassad dimensionering, ökad tillsynsverksamhet av vägtrummor, galler och skador. Installerade nät uppströms vägtrummor kan fånga upp föremål så att vägtrumman inte blir uppdämd vid extrema flöden. Erosionsskyddet kan förstärkas, både tekniskt och biologiskt. Starka flöden går att utjämna genom trappor i diket/vattendragen.

Erosion i vägens sidoområde (se Figur 7.2) på vägar där åtgärder blottlagt jordmaterial kan förhindras genom förbättrat erosionsskydd eller tekniska åtgärder.

Figur 7.2 Erosion av nytt innersläntmaterial efter kraftig nederbörd på väg 62 i

Värmland, 15 september 2009. Foto: GB.

Utanför vägområdet finns stor potential för att dämpa erosionspåverkan på vägen.

Exempelvis kan diskussioner föras med markägare om bra skötsel av vägtrummor men

även inverkan av markanvändning på sårbarheten för vägtransportsystemet. Plantering av mer skog och vegetation kan dämpa viss variation av höga flöden och extrema påfrestningar från avrinningen från omgivande mark, såsom syns i Figur 7.3. Skyddande zoner mellan vägdike och marken utanför vägområdet kan också dämpa avrinningen och förstärker vägområdets skydd.

VTI rapport 771 57

Figur 7.3 Två exempel på igensättning av dike orsakat av erosion. Till vänster: kraftig erosion (pga. extrem nederbörd) har medfört att finkornigt material forslats från en skogsväg och ansamlats i diket vid väg 246 (mittenbilden). Till höger: igensättning av dike efter markbearbetning i samband med skogsavverkning uppströms vägen

Värmland, 15 september 2009. Foto: AJ & GB.

7.3 Sammanfattning

För att klimatanpassa vägtransportsystemen mot ras, skred och erosion krävs olika typer av beredskap, kunskap och åtgärdsplanering. Eftersom det är främst de förändrade nederbördsmönstren i kombination med extrema väderhändelser och förhöjda flöden som verkar ha störst relevans för förhöjd risk av ras, skred och erosion krävs generellt att man behöver tänka i termer av robusthet snarare än nödberedskap.

Ökad robusthet och klimatanpassning mot:

ras och skred kan erhållas genom att detektera var och när det föreligger förhöjda risker och sätta in anpassade åtgärder där, såsom exempelvis geotekniska förstärkningsåtgärder (jordförstärkning och avlastningsåtgärder), skredriskvarningssystem eller regelbundna kontroller

erosion kan göras genom noggrann riskinventering, förstärkning av vägkonstruktionen och dess omgivande miljö (slänten exempelvis), anpassa drift och underhåll efter behov, exempelvis ifall inspektionsfrekvens behöver öka

översvämningsrisker pga igentätning av vägtrummor kan förebyggas genom att t.ex. förstärka dräneringsystemen, införa större dimensionering eller erosionsdämpande åtgärder

dämning kan uppnås genom galler, extra trumma, beredskap och rensning, tätning av bankslänter, flacka ut och erosionssäkra slänter eller fångdammar

Riskerna för fler ras, skred och ökad erosion är till stor del geografiskt betingade. Det är därför viktigt att insatser specialinriktas mot identifierade sårbara områden samtidigt som en generell robusthet bör uppnås i hela Sverige.

58 VTI rapport 771

8 Sårbarhet – hållbarhet

8.1 Stern Review on the economics of climate change

Här redogörs kortfattat för en brittisk mycket omfattande analys av ekonomiska konsekvenser av klimatförändringar (Stern, 2006). Här tas bara upp sammanfattningen av slutsatserna.

Många olika tekniker har använts för att bedöma risker och kostnader. Undersökningen har som sammanfattande slutsats att fördelarna med ett starkt och tidigt agerande gott och väl uppväger kostnaderna för att inte agera.

Används formella ekonomiska modeller visar utredningen att om vi inte agerar kan kostnader gott och väl motsvara ett tapp av global BNP på 5 % per år nu och i all framtid. Med ett annat scenario kan man komma upp till 20 % av BNP.

Kostnaderna för att reducera växthuseffekten kan begränsas till runt 1 % per år.

Investeringar som görs de närmaste 10-20 åren kommer att ha en stor effekt i andra halvan av detta århundrade och under nästa. Åtgärderna kan komma att medföra avbrott i ekonomiska och sociala aktiviteter motsvarande de stora krigen och depressionen under första halvan av 1900-talet.

Eftersom klimatförändringen är ett globalt problem måste responsen vara internationell.

Det måste bygga på delad vision av långsiktiga mål och överenskommelser om agerande.

De fattigaste länderna drabbas först och mest. De är inte de största bidragsgivarna till klimatförändringen. De kan inte själva betala för alla förebyggande åtgärder. De rika länderna måste bidra och anpassa sig själva för att reducera kostnader och skador orsakade av klimatförändring och då framförallt av extremväder. De ytterligare kostnader som behövs för att göra ny infrastruktur och byggnader i OECD-länder mer motståndskraftiga kan röra sig om 15-150 miljarder USD varje år eller 0,05-0,5 % av

BNP för OECD-länderna.

Regeringar har en roll i att ta fram ett policyramverk för att vägleda individer och företag till anpassning inom fyra nyckelområden:

- Högkvalitativ klimatinformation som hjälper till att driva marknader.

Förbättrade regionala klimatprediktioner eftersom de är kritiska framförallt beträffande förlopp för regn och stormar.

- Planering och implementering av regler för markanvändning kommer att uppmuntra både privata och allmänna investerare i byggnader, långlivade kapital- och infrastruktursinvesteringar att ta hänsyn till klimatförändringen.

- Regeringen kan bidra genom långsiktig policy för klimatkänslig allmän egendom såsom skydd av naturtillgångar, kustskydd och förberedelse för nödåtgärder

- Ett finansiellt säkerhetsnät kan behövas i samhället för att skydda de svagaste och de som har minst möjlighet att skydda sig (inklusive försäkringar)

Det finns fortfarande tid att undvika de värsta effekterna om vi vidtar kraftiga åtgärder nu.

VTI rapport 771 59

8.2 En riskanalys för de nordiska länderna

Denna riskanalys genomfördes av en arbetsgrupp inom NVF 41 Drift och underhåll och redovisas i en opublicerad NVF-rapport (NVF 41, 2008) och vid NVF-kongressen 2008 i Helsingfors (se Tabeller 8-1 och 8-2).

I vissa fall finns gott underlag för riskanalysen medan i andra fall har uppskattningar/gissningar gjorts.

8.2.1 Förutsättningar

Tidsperspektiv dagens klimat och de förändringar vi kan vänta till år 2040.

Sannolikhet är graden av möjlighet/risk för att något inträffar. Det ska ses i ett samlat nationellt perspektiv, alltså summan av påverkan eller händelser som inträffar i landet.

Vissa konsekvenser måste betraktas som att antalet händelser ökar (t.ex.

översvämningar eller stormar). Andra konsekvenser blir en följd av en successiv förändring (t.ex. mildare vintrar). Sannolikheten ska också bedömas utifrån att vi inte vidtar några andra preventiva åtgärder än idag.

Konsekvens är värdet av händelsen. Värdet ska inkludera kostnaden för både väghållaren och trafikanterna.

Total påverkan avser den samlande bedömningen av sannolikhet och konsekvens. Den kan vara positiv, som t.ex. att om klimatet blir varmare minskar behovet av vinterväghållning, eller negativ, som t.ex. skador av större vattenflöden.

Tabell 8-1 Beskrivning av innebörden av olika sannolikhet och konsekvens.

Sannolikhet

1

Ord

Extremt liten

2

3

4

5

Mycket liten

Liten

Viss

Påtaglig

Konsekvens

1

Ord

Mycket liten

4

5

2

3

Liten

Stor

Mycket stor

Katastrofal

En gång på

100 år

25 år -100 år

10 – 25 år

1 – 10 år

Årligen

Kostnad

< 10 mnkr

10- 50 mnkr

50- 100 mnkr

100- 500 mnkr

> 500 mnkr

Island och Färöarna använde 10 % av värdena för konsekvens i Tabell 8-1 för att få relevanta jämförelsetal.

60 VTI rapport 771

2

1

3

4

5

SANNOLIKHET

1 2 3 4 5

Riskklass 3

Riskklass 2

Riskklass 1

Figur 8.1 Riskklasser baserat på sannolikhet och konsekvens. För definition av sannolikhet och konsekvens se Tabell 8-1.

KONSEKVENS

VTI rapport 771 61

8.2.2 Riskanalys för klimatförändringars påverkan på väghållningen

En riskanalys för vilka konsekvenser klimatförändringar och extrema händelser har på

de nordiska länderna sammanfattas i Tabell 8-2.

Tabell 8-2 Riskbedömning av de nordiska ländernas påverkan av klimatförändringar och extrema väderhändelser. För förklaring av färger se Tabell 8-1 och Figur 8.1.

Påverkan av klimatförändringar och extrema väderhändelser

Förändring av nederbörd och flöden

Sverige Norge Finland Danmark Island Färöarna

Större skred och ras

Bortspolad väg och bro

Översvämningar

Förändringar av temperatur

Slitage på beläggningar

Nedbrytning av vägöverbyggnad

Vintertransporter på tjälad väg

Nedbrytning av betongkonstruktioner

Nedisning av broar

Temperaturpåverkan på broar

Vinterväghållning

Stensprängning

Förändring av vindhastigheter

Stora broar och andra utsatta ställen

Stora mängder träd över vägar (typ

Gudrun)

Stängning av högfjällsvägar

Förändring av havsvattennivåer

Tunnlar

Vägar

Färjelägen

Som framgår av Tabell 8-2 blir konsekvenserna av klimatförändringarna störst i Norge och minst på Färöarna. Detta beror inte bara på klimatförändringen i sig utan också på hur känsligt landet är t.ex. med avseende på topografi, var bebodda områden finns och vägars sträckning.

62 VTI rapport 771

9 Slutsatser

Klimatförändringarna kräver klimatanpassningsrespons på både kort och lång sikt för transportsystemen. Havsnivåhöjning, ökade mängder nederbörd och förändrade frost-töcykler innebär att transportsystemen måste anpassas på längre sikt mot kontinuerliga förändringar genom exempelvis förändrade normer för nybyggnation, eller nya strategier för drift och underhåll av vägar.

När det gäller klimatet i Skandinavien så beräknas nederbörden att öka, och då även frekvensen av extrema nederbördstillfällen. De nederbördsmängder som idag faller vart

20:e år kan komma att inträffa vart åttonde år och på vissa platser i Sverige kan de bli så pass vanliga vintertid som vart tredje år.

Korttidseffekterna innebär däremot extrema väderhändelser med till exempel höga eller låga temperaturer eller stor variation i nederbördsmängderna. Korta extrema effekter kan ha mycket stora konsekvenser för transportsystemen då de flesta infrastruktursystemen är sammanhängande (Royal Academy of Engineering, 2011).

I IPCC-rapporten (the Intergovernmental panel of climate change) om effekter, anpassning och sårbarhet (Alcamo et al., 2007) identifieras flera direkta effekter på transporter: högre temperaturer kan skada vägytor, det blir mer översvämningar, ökad andel starka vindar och extrema stormar, extrema nederbördstillfällen. IPCC-rapporten konstaterar vidare att det finns ett stort behov av kapacitetsuppbyggnad i respons till incidenter, risker, utveckling inom underhåll, förnyelseåtgärder och designstandarder för infrastrukturen, men också att man bör utvärdera kostnaderna och fördelarna för att klimatanpassa infrastrukturen.

Nyckeln till en lyckad klimatanpassning av vägtransportsystemen är att anpassa både vägkonstruktion och drift och underhåll, samt att jobba mycket förebyggande med bland annat riskanalyser och andra typer av modeller som kan förutsäga var, när och hur klimatförändringarna kommer att ha en avgörande påverkan. Även åtgärder efter identifiering av risk- och sårbarhetsfaktorer är naturligtvis avgörande för att öka transportsystemens robusthet.

För klimatanpassning av vägkonstruktion (se Figur 9.1 för påverkan av temperatur och nederbörd), är det svårt att dra generella slutsatser om hur beteende och livslängd kommer att påverkas och därför är det svårt identifiera vilka klimatanpassningsåtgärder som bör prioriteras. Mer forskning behövs om hur vägmaterialen påverkas under tung trafikbelastning och olika former av effektsamband.

Fortfarande saknas kunskap om hur temperatur, fukt, ökad frekvens av frys- och töcykler kommer att påverka vägens livslängd och mer specifikt egenskaper såsom styvhet, utmattning, deformationsegenskaper och åldring. Framtida forskningsprojekt förväntas besvara frågor såsom vilka materialval, tjocklekar, kostnader och miljöpåverkan av klimatanpassad vägkonstruktion.

VTI rapport 771 63

Figur 9.1 Översikt över klimatförändringarna som påverkar vägtransportsystemen, de specifika klimateffekterna som förväntas påverka samt exempel på klimatanpassningsåtgärder. Figurens indelning i temperatur, nederbörd, snö och vind, samt klimatförändring och klimateffekter är baserad på Galbraith et al. (2005) men är vidareutvecklad och kompletterad av rapportens författare för att innehålla aspekter av svensk relevans och rubriken klimatanpassning.

Effekterna av klimatförändringarna kommer att få genomgående påverkan på drift och underhåll av vägtransportssystemen. Ett mildare klimat kommer att sänka kraven inom vissa områden av drift och underhåll men samtidigt har vi identifierat att drift och underhåll och beredskapen av drift och underhåll är ett av de viktigaste klimatanpassningsområdena.

I Figur 9.1 har vi identifierat att drift och underhåll kan bidra med klimatanpassning inom alla de fyra enskilda klimateffektområdena, dvs. temperatur, nederbörd, snö och vind. Framförallt kommer flexibiliteten och beredskapen inom drift och underhåll att vara avgörande för att kunna handskas med de extrema väderhändelser som kan ske inom varje klimateffektområde. Utan ett genomgående strategiskt arbete att få drift- och underhållsverksamheten tillräcklig flexibel kommer inte vägtransportsystemen att bli tillräckligt robusta för att upprätthålla framkomlighet och trafiksäkerhet i framtiden.

Några exempel på extrema vädertillfällen som kräver en flexibel drift och underhåll är

• kraftiga temperaturförändringar som gör vägen deformerad så lagning och tillfälliga åtgärder måste sättas in nederbörd som orsakar vattenplaning, försämrad sikt, vägras, vägskador,

översvämning, erosion, höga flöden och begränsad framkomlighet

64 VTI rapport 771

• snöstormar eller stora snöfall som kräver oförutsedd plogning eller alternativ omledning, ökar antalet trafikolyckor och kräver bärgning, samt orsakar stopp i trafiken extrema vindar som gör att infrastrukturen skadas, vägar stängs av, ökade risker för skador för trafikanter, begränsad framkomlighet och ökat krav på trafikinformation

Även om vi får anpassa vårt resande efter de förändrade klimatförutsättningarna, t.ex. blir vi tvungna att räkna med längre restider, köbildning och problem med framkomligheten, så kan effekterna av störningar mildras ifall det ges prioritet för att optimera och kvalitetssäkra trafikinformationen så att resenärerna ges tillräcklig information för att kunna ställa rätt krav och förväntningar på sitt resande. Vi anser att det finns ett behov av ett väl utbyggt, bättre och snabbare informationssystem för att öka beredskapen och robustheten mot variationer i framtida klimatet, både för resande och för beredskap inom drift och underhåll.

För att lyckas klimatanpassa vägtransportsystemen så att de blir robusta konstaterar vi att det finns ett stort behov av mer kunskap om vägkonstruktionens påverkan av ett förändrat klimat, och inom drift och underhåll hur man skall anpassa sig genom olika typer av varierande och flexibla klimatanpassningsåtgärder och till effekterna av extrema väderhändelser.

För att kunna handskas med alla klimateffekter krävs ett tydligt samarbete mellan ansvariga och aktörer, samt att forskningen ger relevanta kunskaper inom de områden som idag tydligt har kunskapsluckor (se de enskilda kapitlen i denna rapport).

Myndigheter som idag redan har ett tydligt ansvar inom klimatanpassningen är exempelvis SMHI (Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut), Trafikverket,

Boverket och SGI (Sveriges geotekniska institut). För Sveriges del saknas en nationell myndighet med övergripande ansvar för klimatanpassningsfrågan (SMHI, 2011b) och det betyder att sådana frågor som inte direkt faller under myndigheters eller organisationers ansvarsområde riskerar att inte behandlas någonstans, såvida man inte har exceptionellt bra samordningskapacitet. I denna rapport finns inte utrymme för att djupare analysera myndigheters ansvar eller samordningen mellan berörda myndigheter.

VTIs forskningskompetens inom olika delar av klimatanpassningsområdet skulle kunna utnyttjas betydligt mer effektivt än det görs idag och ta fram viktig kunskap som kan bidra till att stärka robustheten i Sveriges transportsystem.

Till att börja med vore det lämpligt att kompetenscentrat fick i uppgift att ta fram strategiska planer för framtida relevanta forskningsområden inom transporter och klimatanpassning, exempelvis som ett strategiskt tvärområde på VTI. Detta arbete skulle innefatta betydligt fler forskningsämnen och forskare än de som ryms i denna rapport.

VTI rapport 771 65

Referenser

ADGER, W. N., DESSAI, S., GOULDEN, M., HULME, M., LORENZONI, I.,

NELSON, D. R., NAESS, L. O., WOLF, J. & WREFORD, A. 2009. Are there social limits to adaptation to climate change? Climatic Change, 93, 335-354.

AHMED, A. W. & ERLINGSSON, S. 2012. Evaluation of permanent deformation models for unbound granular materials using accelerated pavement tests. Accepted for

publication in Road Materials and Pavement Design.

ALCAMO, J., MORENO, J. M., NOVÁKY, B., BINDI, M., COROBOV, R., DEVOY,

R. J. N., GIANNAKOPOULOS, C., MARTIN, E., OLESEN, J. E. & SHVIDENKO, A.

2007. Europe. In: PARRY, M. L., CANZIANI, O. F., PALUTIKOF, J. P., VAN DER

LINDEN, P. J. & HANSON, C. E. (eds.) Climate Change 2007: Impacts, Adaptation

and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report

of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge: Cambridge University

Press.

AMUNDSEN, H., BERGLUND, F. & WESTSKOGH, H. 2010. Overcoming barriers to climate change adaptation-a question of multilevel governance? Environment and

Planning C: Government and Policy, 28, 276-289.

ANDERSSON, A. K. & CHAPMAN, L. 2011. The impact of climate change on winter road maintenance and traffic accidents in West Midlands, UK. Accident Analysis and

Prevention, 43, 284-289.

ARA. 2004. Guide for the Mechanistic Empirical Design of New and Rehabilitated

Pavement Structures. Final report, ARA Inc. NCHRP 1-37A. Transportation Research

Board of the National Academies. Washington, D.C.

ARVIDSSON, A. K., BLOMQVIST, G. & ÖBERG, G. 2012. Impact of Climate

Change on Use of Anti-Icing and Deicing Salt in Sweden. International Conference on

Winter Maintenance and Surface Transportation Weather TRB. April 2012. Coralville,

Iowa, USA: Transportation Research E-Circular E-C162.

BERNTSEN, G. 1993. Reduksjon av bæreevene under teleløsningen. Ph.D. thesis,

NTH, Trondheim.

CHARLIER, R., HORNYCH, P., SRSEN, M., HERMANSSON, A., BJARNASON, G.,

ERLINGSSON, S. & PAVSIC, P. 2009. Water Influence on Bearing Capacity and

Pavement Performance: Field Observations. In: DAWSON, A. (ed.) Water in Road

Structures - Movement, Drainage & Effects. Springer.

CRU. 2012. Uppbyggnad klimatmodell [Online]. Available: http://www.cru.uea.ac.uk/cru/info/modelcc/ [Accessed 22 October 2012].

DORÉ, G. & ZUBECK, K. H. 2009. Cold Region Pavement Engineering, The

American Society of Civil Engineering, McGraw-Hill.

EDWARDS, J. B. 1999. The temporal distribution of road accidents in adverse weather.

Meteorological applications, 6, 59-68.

EISENACK, K., STECKER, R., RECKIEN, D. & HOFFMANN, E. 2011. Adaptation to climate change in the transport sector: a review of actions and actors. Mitigation and

Adaptation Strategies for Global Change, 1-19.

66 VTI rapport 771

ERLINGSSON, S. 2012. Rutting development in a flexible pavement structure. Road

Materials and Pavement Design, 13, 218-234.

ERLINGSSON, S. & RAHMAN, M. S. 2013. Evaluation of Permanent Deformation

Characteristics of Unbound Granular Materials from Multi-Stage Repeated Load

Triaxial Test. Accepted for publication in Transport Research Records: Journal of the

Transportation Research Board.

FALLSVIK, J., HÅGERYD, A.-C., LIND, B., ALEXANDERSSON, H., EDSGÅRD,

S., LÖFLING, P., NORDLANDER, H. & THUNHOLM, B. 2007. Översiktlig bedömning av jordrörelser vid förändrat klimat. Klimat och sårbarhetsutredningen.

Klimatförändringens inverkan i Sverige. Linköping, Sweden: SGI, Sveriges

Geotekniska Institut, Varia 571.

GALBRAITH, R. M., PRICE, D. J. & SHACKMAN, L. 2005. Scottish Road Network

Climate Change Study [Online]. Scottish Executive. Available: http://www.scotland.gov.uk/Publications/2005/07/08131510/15117

GERKE, R. J. 1979. Subsurface drainage: Progress report. Australian Road Research

Board, Internal Report, AIR 317-1.

HALVAR, H., JONASSON, U., GUSTAFSSON, K., ÅSTRÖM, G., LUNDIN, P.,

FRIDOLIN, M., ANDERSSON, P., KARLSSON, P., BERNDTSSON, A. &

PORTFÖLJSTYRELSE, samt respektive portföljstyrelse. 2012. Trafikverkets inriktning för forskning och innovation 2013-2015. Trafikverket.

HERMANSSON, Å. 2002. Modelling of frost heave and surface temperatures in roads.

Ph.D. thesis, Luleå University of Technology.

HERMANSSON, Å. 2004. Laboratory and field testing on rate of frost heave versus heat extraction. Cold Regions Science and Technology, 38, 137-151.

HERMANSSON, Å., CHARLIER, R., COLLIN, ERLINGSSON, S., LALOUI, L. &

SRSEN, M. 2009. Heat Transfer in Soils. In: DAWSON, A. (ed.) Water in Road

Structures - Movement, Drainage & Effects. Springer.

HOLGERSSON, B., HEDLUND, T., FROST, C., ROSENQVIST, P. & THÖRN, P.

2007. Klimat och sårbarhetsutredningen. Kapitel 4. Konsekvenser av klimatförändringar och extrema väderhändelser. Statens offentliga utredningar SOU 2007:60. Stockholm,

Sweden.

HUANG, Y. H. 1993. Pavement analysis and design, New Jersey, Prentice Hall.

IPCC 2000. IPCC Special reports, Emissions Scenarios, Cambridge, UK, Cambridge

University Press.

IPCC 2007. Summary for Policymakers. In: SOLOMON, S., QIN, D., MANNING, M.,

CHEN, Z., MARQUIS, M., AVERYT, K. B., TIGNOR, M. & MILLER, H. L. (eds.)

Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to

the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.

Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press.

IPCC 2011. Summary for Policymakers. In: FIELD, C. B., BARROS, V., STOCKER,

T. F., QIN, D., DOKKEN, D., EBI, K. L., MASTRANDREA, M. D., MACH, K. J.,

PLATTNER, G.-K., ALLEN, S., TIGNOR, M. & MIDGLEY, P. M. (eds.)

Intergovernmental Panel on Climate Change Special Report on Managing the Risks of

Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation. Cambridge,

United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press.

VTI rapport 771 67

JACOBSON, T. & WÅGBERG, L. G. 2007. Utveckling och uppgradering av pronosmodell för beläggningslitage från dubbade däck samt kunskapsöversikt över inverkande faktorer. VTI notat 7-2007.

KALANTARI, Z. 2011. Adaptation of road drainage structures to climate change. Lic thesis, KTH Royal Institute of Technology, Environmental Management and

Assessment research group, TRITA LWR LIC 2061.

KALANTARI, Z. & FOLKESON, L. accepted. Road drainage in Sweden: Current practice and suggestions for adaptation to climate change. Journal of Infrastructure

Systems.

KOETSE, M. J. & RIETVELD, P. 2009. The impact of climate change and weather on transport: An overview of empirical findings. Transportation Research Part D:

Transport and Environment, 14, 205-221.

KOETSE, M. J. & RIETVELD, P. 2012. Adaptation to Climate Change in the Transport

Sector. Transport Reviews, 32, 267-286.

KTH. 2012. Adaptation of road drainage structures to climate change [Online]. KTH.

Available: http://www.kth.se/abe/omskolan/organisation/inst/lwr/grupper/biogeofysik/research/adaption-roads-climatechange-1.57512 [Accessed 11 December 2012].

LARSEN, M., HANSSON, K., GRAUERT, M. & HELLMAN, F. 2010a. Storm Water prevention - methods to predict damage from water streams in and near road pavement in lowland areas. SWAMP; Road ERA NET – Road owners Getting grips with Climate

Change – Cross-border funded Joint Research Programe http://www.eranetroad.org.

LARSEN, M., HANSSON, K., GRAUERT, M. & HELLMAN, F. 2010b. Storm water prevention - methods to predict flooding from the water stream in and near road pavements in lowland area. TRA conference “Greener, Safer and Smarter Road

Transport for Europe” http://www.traconference.eu. Brussels-Belgium.

LEMMEN, D. S. & WARREN, F. J. 2004. Climate Change Impacts and Adaptation: A

Canadian Perspective [Online]. Available: http://adaptation.nrcan.gc.ca/perspective/pdf/report_e.pdf [Accessed 16 June 2010].

LILJA, S. 2000. Hur klarar vägtransportsystemet ett klimat i förändring? Vägverket

2000:99.

LINDKVIST, A., KRONBORG, P. & LIND, G. 2006. Bättre trafikinformation -

Resultat av Fasan-projektet. Vägverket Region Stockholm 2006:101.

LONDON ASSEMBLY. 2009. Slipping up? Impact of extreme weather on London

Transport [Online]. Available: http://www.london.gov.uk/archive/assembly/reports/transport/snow-report-0309.pdf.

LÖFLING, P. 2005a. Fördjupning - Riskanalys vald vägsträcka. Publikation 2005:55.

Borlänge, Sweden: Vägverket.

LÖFLING, P. 2005b. Handledning - Riskanalys vald vägsträcka. Publikation 2005:54.

Borlänge, Sweden: Vägverket.

MAGNUSSON, K., BERGLIND-ERIKSSON, M., KNUTZ, Å. & LÖFLING, P. 2009.

Metod för att hitta och åtgärda vägavsnitt med höga risknivåer till följd av stora nederbördsmängder. Vägverket Konsult.

68 VTI rapport 771

MAMLOUK, M. S. 2006. Design of flexible pavements. In: Fwa, T. F. (ed.) The

Handbook of Highway Engineering. Taylor & Francis.

MARTTILA, V., GRANHOLM, H., LAANIKARI, J., YRJÖLÄ, T., AALTO, A.,

HEIKINHEIMO, P., HONKATUKI, J., JÄRVINEN, H., LISKI, J., MERIVIRTA, R. &

M., P. 2005. Finland's national strategy for adaptation to climate change, Vammala,

Finland, Ministry of Agriculture and Forestry of Finland.

MONISMITH, C. L. 1992. Analytically based asphalt pavement design and rehabilitation: Theory to practice, 1962 - 1992. TRB No. 1354, Part 1: 1992 TRB

Distinguished Lecture.

MORITZ, L. 2007. Uppdrag att redovisa åtgärder för att bedöma och förebygga risk

för erosion, ras och skred [Online]. http://www.vv.se/PageFiles/14684/uppdrag_att_redovisa_atgarder_for_att_bedoma_och

_forebygga_risk_for_erosion_ras_och_skred.doc?epslanguage=sv

NILSSON, R. & HUVSTIG, A. 2009. VägFEM - Ny modell för vägdimensionering med möjlighet till egna koncept och incitament. Vägverket/SBUF report no. 11719,

2009, Skanska Teknik.

NORDLANDER, H., LÖFLING, P. & ANDERSSON, O. 2007. Klimat- och sårbarhetsutredningen. Bilaga B1. Vägverkets rapport till klimat- och sårbarbarhetsutredningen - gruppen transporter. Underlagsrapport utarbetad för klimat- och sårbarhetsutredningen. Statens offentliga utredningar, SOU 2007:60. Stockholm,

Sweden.

NORRBY, A. 2009. Erfarenheter från översvämningen i Arvika år 2000 [Online].

Arvika kommun: Transportforum 2009. Available: http://www.slideshare.net/Transportforum/session-29-anders-norrby.

NVF. 2008. Klimatförändring i Norden – inverkan på väghållning – väghållarens

anpassning [Online]. NVF 41, Klimatrapport 2008-03-25. Available: http://vgwww.vegagerdin.is/nvf41.nsf.

PERRY, A. H. & SYMONS, L. 1994. The wind hazard in the British Isles & its effect on transportation. The Journal of Transport Geography, 2, 122-130.

PROPOSITION. 2008/09:93 2008. Regeringens proposition 2008/09:93. Mål för framtidens resor och transporter. Proposition. Stockholm, Sweden.

RAHMAN, S. & ERLINGSSON, S. 2012. Moisture sensitivity of unbound granular materials. Proceedings of the 4th European Pavement and Asset Management

Conference, 5-7 September, 2012 Malmö, Sweden. CD-ROM.

RANKKA, K. & RYDELL, B. 2005. Erosion och översvämningar. Underlag för handlingsplan för att förutse och förebygga naturolyckor i Sverige vid förändrat klimat.

Deluppdrag 2. SGI, Varia 560:2. Statens geotekniska institut.

ROYAL ACADEMY OF ENGINEERING. 2011. Infrastructure, Engineering and

Climate Change Adaptation.

RUMMUKAINEN, M., BERGSTRÖM, S., PERSSON, G. & RESSNER, E. 2005.

Anpassning till klimatförändringar. Kartläggning av arbete med sårbarhetsanalyser, anpassningsbehov och anpassningsåtgärder i Sverige till framtida klimatförändring.

SMHI Reports Meteorology and Climatology. Norrköping, Sweden.

VTI rapport 771 69

SAID, S. 1997. Variability in roadbase layer properties conducting indirect tensile test.

Proceedings from the eight International Conference on asphalt pavements, Seattle, pp.

977 - 986., 1997.

SAID, S. 2000. Introducera/ använda funktionsrelaterade egenskaper vid bedömning av beläggningslager. Transportforum, Linköping, 2000.

SALOUR, F. & ERLINGSSON, S. 2012. Pavement structural behaviour during spring thaw - interpretation of FWD measurements by monitoring environmental data from county road 126 at Torpsbruk. VTI Report no. 738A, 47 p. Linköping.

SCHUUR, E. A. G. & ABBOTT, B. 2011. Climate change: High risk of permafrost thaw. Nature, 480, 32-33.

SFS. 2006. Lag (2006:544) om kommuners och landstings åtgärder inför och vid extraordinära händelser i fredstid och höjd beredskap. Svensk författningssamling

(SFS).

SFS. 2010. Plan- och bygglag (2010:900). Svensk författningssamling (SFS).

SGI. 2006. På säker grund för hållbar utveckling. Förslag till handlingsplan för att förutse och förebygga naturolyckor i Sverige vid förändrat klimat. Statens Geotekniska

Institut.

SGI. 2012. Rapport till regeringen: SGI har spritt kunskap från Göta älvutredningen.

[Online]. Available: http://www.swedgeo.se/templates/SGINewsPage____2860.aspx?epslanguage=SV

[Accessed 17 December 2012].

SHIU, C. J., LIU, S. C., FU, C., DAI, A. & SUN, Y. 2012. How much do precipitation extremes change in a warming climate? Geophysical Research Letters, 39, 17.

SIMONSEN, E. 1999. On thaw weakening of pavement structures. Ph.D. thesis, KTH,

Trita-IP. FR; 99:50.

SMHI. 2010a. Klimatvariablers påverkan [Online]. Available: http://www.smhi.se

[Accessed 28 December 2010].

SMHI. 2010b. Månadens väder och vatten nr 12 december 2010. SMHI, Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut.

SMHI. 2011a. Extremt väder [Online]. Available: http://www.smhi.se [Accessed 1

December 2011].

SMHI. 2011b. Klimatanpassningsportalen, roller och ansvar, vem har ansvaret,

nationellt. [Online]. SMHI. Available: http://www.smhi.se/klimatanpassningsportalen/roller-och-ansvar/vem-haransvaret/nationellt-1.5990 [Accessed 26 November 2012].

SOLOMON, S., QIN, D., MANNING, M., ALLEY, R. B., BERNTSEN, T., BINDOFF,

N. L., CHEN, Z., CHIDTHAISONG, A., GREGORY, J. M., HEGERL, G. C.,

HEIMANN, M., HEWITSON, B., HOSKINS, B. J., JOOS, F., JOUZEL, J.,

KATTSOV, V., LOHMANN, U., MATSUNO, T., MOLINA, M., NICHOLLS, N.,

OVERPECK, J., RAGA, G., RAMASWAMY, V., REN, J., RUSTICUCCI, M.,

SOMERVILLE, R., STOCKER, T. F., WHETTON, P., WOOD, R. A. A. & WRATT,

D. 2007. Technical Summary. In: SOLOMON, S., QIN, D., MANNING, M., CHEN,

Z., MARQUIS, M., AVERYT, K. B., TIGNOR, M. & MILLER, H. L. (eds.) Climate

Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the

70 VTI rapport 771

Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.

Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press.

SOU. 2007a. Sverige inför klimatförändringarna - hot och möjligheter, Bilagedel B, förteckning, bilaga B 1-5. http://www.regeringen.se/sb/d/8704/a/89334. SOU 2007:60.

SOU. 2007b. Sverige inför klimatförändringarna - hot och möjligheter, Missiv. Statens offentliga utredningar 2007:60.

SOU. 2007c. Sverige inför klimatförändringarna - hot och möjligheter. Slutbetänkande av Klimat- och sårbarhetsutredningen. Statens Offentliga Utredningar.

STERN, N. 2006. Stern Review on the economics of climate change, Stern Review final

report [Online]. Cambridge University, UK. Available: http://www.hmtreasury.gov.uk/independent_reviews/stern_review_economics_climate_change/stern_r eview_report.cfm

SUNESSON, J., BERGKVIST, I., ANDERSSON, G. & THOR, M. 2007. Bilaga 20.

Klimatförändringarnas inverkan på drivning och logistik i skogsbruket. Klimat- och

sårbarhetsutredningen. Stockholm: Statens offentliga utredningar SOU 2007:60.

SVENSSON, A., LIDMAN, E., INGELSTRÖM, A., SANDHILL, E., KARLSSON, M.

& BERGKVIST, J. 2007. Klimat- och sårbarhetsutredningen. Bilaga B2. Klimat- och sårbarbarhetsutredningen - Påverkan på järnvägssystement. Underlagsrapport utarbetad för klimat- och sårbarhetsutredningen. Statens offentliga utredningar, SOU 2007:60.

Stockholm, Sweden.

THORNES, J. E. 2005. Snow and road chaos in Birmingham on 28th January, 2004.

Weather, 60, 146-149.

TRAFIKUTSKOTTET 2009. Hållbara framtida transporter - Ett integrerat, teknikstyrt och användarvänligt transportsystem. Trafikutskottets utlåtande 2009/10:TU4.

TRAFIKVERKET 2011a. Nationell plan för transportsystemet 2010-2021. Trafikverket

rapport 2011:067.

TRAFIKVERKET 2011b. TRVK Väg - Trafikverkets tekniska krav Vägkonstruktion.

TRV 2011:072.

UZAN, J. 2004. Permanent deformation in flexible pavements. Journal of

Transportation Engineering, 130, 6-13.

VECTURA. 2012. Riskanalys blir planeringsverktyg [Online]. Vectura. Available: http://www.vectura.se/sv/Om-Vectura/Transportarkitekten-Varkundtidning/Artiklar/Riskanalys-blir-planeringsverktyg/ [Accessed 18 october 2012].

VERHEIJEN, F. G. A., JONES, R. J. A., RICKSON, R. J. & SMITH, C. J. 2009.

Tolerable versus actual soil erosion rates in Europe. Earth-Science Reviews, 94, 23-38.

VÄGVERKET 2008. VVMB 310 Hydraulisk dimensionering. Borlänge.

ÖBERG, G., NILSSON, G., VELIN, H., WRETLING, P., BERNTMAN, M.,

BRUNDELL-FREIJ, K., HYDÉN, C. & STÅL, A. 1996. Fotgängares och cyklisters singelolyckor. VTI meddelande 799, Statens väg- och transportforskningsinstitut.

Linköping.

VTI rapport 771 71

www.vti.se

[email protected]

VTI är ett oberoende och internationellt framstående forskningsinstitut som arbetar med forskning och utveckling inom transportsektorn. Vi arbetar med samtliga trafikslag och kärnkompetensen finns inom områdena säkerhet, ekonomi, miljö, trafik- och transportanalys, beteende och samspel mellan människa-fordon-transportsystem samt inom vägkonstruktion, drift och underhåll. VTI är världsledande inom ett flertal områden, till exempel simulatorteknik.

VTI har tjänster som sträcker sig från förstudier, oberoende kvalificerade utredningar och expertutlåtanden till projektledning samt forskning och utveckling. Vår tekniska utrustning består bland annat av körsimulatorer för väg- och järnvägstrafik, väglaboratorium, däckprovningsanläggning, krockbanor och mycket mer. Vi kan även erbjuda ett brett utbud av kurser och seminarier inom transportområdet.

VTI is an independent, internationally outstanding research institute which is engaged on research and development in the transport sector. Our work covers all modes, and our core competence is in the fields of safety, economy, environment, traffic and transport analysis, behaviour and the man-vehicle-transport system interaction, and in road design, operation and maintenance. VTI is a world leader in several areas, for instance in simulator technology.

VTI provides services ranging from preliminary studies, highlevel independent investigations and expert statements to project management, research and development. Our technical equipment includes driving simulators for road and rail traffic, a road laboratory, a tyre testing facility, crash tracks and a lot more. We can also offer a broad selection of courses and seminars in the field of transport.

HUVUDKONTOR

/

HEAD OFFICE

LINKÖPING

POST

/

MAIL

SE-581 95 LINKÖPING

TEL

+46(0)13 20 40 00 www.vti.se

BORLÄNGE

POST

/

MAIL

BOX 920

SE-781 29 BORLÄNGE

TEL

+46 (0)243 446 860

STOCKHOLM

POST

/

MAIL

BOX 55685

SE-102 15 STOCKHOLM

TEL

+46 (0)8 555 770 20

GÖTEBORG

POST

/

MAIL

BOX 8072

SE-402 78 GÖTEBORG

TEL

+46 (0)31 750 26 00

Was this manual useful for you? yes no
Thank you for your participation!

* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project

Related manuals