Kartläggning av översvämnignshotade järnvägstunnlar med GIS : En fallstudie av Norralatunneln

In August 2013 the Norrala tunnel just north of Söderhamn was flooded, which caused a train stuck in thetunnel. In the future the intensity and the amount of rainfall are expected to increase in this area, which canlead to an increased risk of flooding. The purpose of this study was to use GIS to investigate whether it is possible to identify which railroadtunnels that are exposed to flooding during heavy rainfall. In order to investigate this, a GIS analysis wasperformed on the Norrala tunnel. The data used for this study was the National Elevation Model. The result of the study contains maps representing the catchment area for the tunnels and wetness index forthe north and the middle rescue tunnel. The flood analysis shows that the rescue tunnel that was flooded in August 2013 has a catchment area of1,1km², which is 20 times as big as the catchment area for any of the other tunnel entrances. The studyshows that GIS is a great tool for flood mapping. With the chosen method in combination with theNational Elevation Model, it is possible to identify tunnels that are exposed to flooding. The field study that was performed shows that the Swedish property map has flaws concerning hydrology.More than 90% of the water that ended up in the tunnel came from the west side of the highway E4,through a passage for wildlife. After the tunnel, the water was initially directed through a manmade streamthat follows the route of the property map. Further down, the manmade stream disappears and the waterthen follows the topography to the protection barrier nearby the tunnel. In the study, no calculations were made about the amount of water that flooded to the tunnel during theflooding in August 2013. Investigations of the climate change indicate that the amount of rainfall willincrease in the area. Therefore a further investigation is recommended, where the goal should be to protectthe tunnel from flooding. The method that has been used is applicable at any type of infrastructure. The Swedish TransportAdministration is recommended to use this method to investigate infrastructure and for future planning.I augusti år 2013 översvämmades Norralatunneln strax norr om Söderhamn, vilket orsakade att ett tåg fastnade i tunneln. I framtiden förväntas intensiteten och mängden nederbörd att öka i detta område, vilket kan leda till en ökad risk för översvämning. Syftet med examensarbetet var att med GIS undersöka om det går att identifiera vilka järnvägstunnlar som är översvämningshotade vid kraftig nederbörd. GIS-analyser utfördes på Norralatunneln, där den Nationella Höjdmodellen användes som indata till undersökningen. Resultatet av studien innehåller ett antal kartor som redovisar avrinningsområden för samtliga tunnelmynningar och fuktighetsindex för den norra och mellersta räddningstunneln. Översvämningsanalysen visar att den räddningstunnel som översvämmades i augusti år 2013 har ett avrinningsområde på 1,1 km², vilket är mer än 20 gånger så stort som avrinningsområdet för någon av de andra tunnelmynningarna. Studien visar att GIS är ett bra verktyg för översvämningskartering och med den valda metoden i kombination med den Nationella Höjdmodellen är det möjligt att identifiera översvämningshotade tunnlar. Den fältstudien som genomfördes visar på brister i fastighetskartan gällande vattendrag. Mer än 90 % av vattnet som rann in i tunneln kom från västsidan av E4:an genom en älgpassage. Därefter leddes vattnet ner mot räddningstunneln via en grävd bäck som till en början följer fastighetskartans sträckning. Den tydligt grävda bäcken försvinner dock och vattnet följer därefter topografin till skyddsdiket intill tunnelmynningen. I arbetet gjordes inga beräkningar på hur mycket vatten som flödade ner till tunneln i samband med översvämningen. Undersökningar av framtida klimat visar på att nederbördsmängden i området kommer att öka. Därför rekommenderas en vidare studie där målet borde vara att ta fram ett lämpligt alternativ för att skydda tunneln från översvämning. Analyserna som har utförts är tillämpningsbara även på andra typer av infrastruktur, därför rekommenderas Trafikverket att använda sig av metoden vid projektering och undersökning av infrastruktur