Modell för beräkning av samhällsrisk

Beräkningar av samhällsrisk syftar till att försöka uppskatta skadeutfallet när en olycka väl inträffar. Skadeutfallet styrs av vilket scenario (se avsnitt 5.2) som inträffar samt hur många människor som befinner sig utomhus i anslutning till olyckan vid den aktuella tidpunkten. Samhällsriskberäkningarna kan inte göras med sådan precision att de visar på faktisk risk, utan de måste göras schablonmässigt utifrån ett antal givna

förutsättningar.

8.2.1 Indata

Modellen för beräkning av samhällsrisken är uppbyggd med en iterativ process där statistiska fördelningar används för att ta fram skadeutfallet för tänkbara olyckor.

Modellen bygger på följande huvudsakliga indata.

Befolkningstäthet

Befolkningstätheten utmed transportleden karakteriseras med följande schablonvärden:

 Tät stadsbebyggelse – 10 000 invånare/km².

 Stadsbebyggelse – 5 000 invånare/km².

 Bostads- och industriområde – 2 500 invånare/km².

Den genomsnittliga befolkningstätheten för Lunds tätort är c:a 3 200 invånare/km². Det är viktigt att ta hänsyn till den förtätning som finns i de centrala delarna, vilket görs genom ovanstående differentiering av befolkningstätheten. Som jämförelse till vald befolkningstäthet har Kylefors⁶⁷ använt 4 100 personer/km² som ett representativt mått för tätort. VTI⁶⁸ använder 2500 personer/km² som representativt för ”stad”, och de mest tättbefolkade delarna av Malmö har en täthet på mellan 6 000 och 10 000 personer/km². När befolkningstätheten är känd krävs information om hur många människor som vistas utomhus under dagtid respektive på natten. En riskanalys⁶⁹ för Malmös centrala delar anger att 20 % är utomhus dagtid och 1 % på natten. Dessa värden bedöms vara

relevanta även för Lunds tätort. För järnvägstrafik antas det vara en likformig fördelning av olyckor över dygnet, medan det för vägtrafik antas att 75 % av olyckorna inträffar under dagtid. I Tabell 29 redovisas befolkningstätheten utmed S:a Stambanan och väg E 22. Underlaget till Tabell 29 redovisas i Figur 17. Notera att det snarare handlar om framtida markanvändning än om den faktiska då syftet med samhällsriskberäkningarna är att undersöka hur riskmåttet påverkas vid en framtida förtätning av tätorten.

67 Kylefors, M., Cost-Benefit Analysis of Separation Distances, a utility-based approach to risk management decision-making, Rapport 1023, Avdelningen för brandteknik, Lunds universitet, 2001.

68 Väg- och Trafikforskningsinstitutet, Vägtransporter med farligt gods – Farligt gods i vägtrafikolyckor, rapport nr 387:3, 1994

69 Olsen, H., & Stål, M., Riskhänsyn vid fysisk planering – en studie av Malmö Hamn, Rapport 5034, Avdelningen för brandteknik, Lunds tekniska högskola, 1999.

Tabell 29 Befolkningstäthet utmed S:a Stambanan och väg E 22.

Transportled Bebyggelsetyp Andel av sträckan S:a Stambanan Tät stadsbebyggelse 20 %

Stadsbebyggelse 20 %

Bostads- och industriområde 60 %

E 22 Tät stadsbebyggelse -

Stadsbebyggelse 35 %

Bostads- och industriområde 65 %

Figur 17 Befolkningstäthet utmed S:a Stambanan och väg E 22.

Påverkansområde

I avsnitt 7.3 redovisas olyckornas utbredning i form av statistiska fördelningar. Denna information används för att bestämma hur stor yta som olyckan påverkar. De finns två olika typer av påverkansområde:

• Cirkulär utbredning, t.ex. bränder och explosioner.

• Konformad utbredning, t.ex. utsläpp av giftig gas.

Påverkansområdet (m²) vid cirkulär utbredning bestäms genom att använda olyckans utbredning som radie och därefter beräkna den yta som påverkas. Om det finns ett bebyggelsefritt område ska beräknat påverkansområde minskas med ytan som detta

Bostads- & industriomr.

Stadsbebyggelse Tät stadsbebyggelse

område upptar. Vid konformad utbredning beräknas konsekvensområdet på liknande sätt efter kännedom om spridningsvinkeln⁷⁰.

8.2.2 Beräkning av samhällsrisk

Beräkningen av samhällsrisk sker med hjälp av statistisk simulering där värden slumpas fram från de fördelningar som representerar indata till modellen. Modellen består av ett antal ”frågor”, vilka besvaras med hjälp av de fördelningar som beskriver indata, se Tabell 30. En iteration består av att samtliga frågor i Tabell 30 besvaras.

Tabell 30 Modell för beräkning av samhällsrisk.

Fråga Svarsalternativ Kommentar

Var inträffar olyckan? Tät stadsbebyggelse Stadsbebyggelse

Natt Bestämmer hur många

människor som är utomhus.

Se avsnitt 8.2.1.

Vilket scenario? Klass 1 detonation Klass 2 BLEVE

Se avsnitt 6.3.5 och avsnitt 6.4.3 för information om frekvenser.

Riskområde? 0-1 000 m Bestämmer hur långt från

olycksplatsen som dödsfall kan inträffa. Information finns i avsnitt 7.3.

Påverkansområde? Cirkulärt

Konformat Avgör hur stor yta som

påverkas av olyckan. Se avsnitt 8.2.1.

Efter en iteration finns således information om hur befolkningstätheten i anslutning till olyckan samt hur stort påverkansområde som olyckan har. Därmed är det möjligt att beräkna antalet omkomna med följande uttryck.

= ( / ²)⋅ ( ²)

Antaldöda Bef⋅lkningstäthet pers km Påverkans⋅mråde km

70 Mer information om spridningsvinkeln (ϕ) finns i avsnitt 6.1.1.

Antalet iterationer (upprepningar) är högt (500 000) för att säkerställa att alla möjliga kombinationer av olycksscenarier, tidpunkter och olycksplacering kommer med i resultatet. För varje iteration sparas information om ”antal döda” och när simuleringen är klar kan en statistisk fördelning för antalet döda tas fram. Denna fördelning används sedan tillsammans med frekvensen för olycka för att plotta en s.k. FN-kurva (se avsnitt 2.4). Notera att varje gång som påverkansområdet antar ett positivt värde, dvs. då riskområdet är större än det bebyggelsefria avståndet antas att minst 1 människa omkommer. Konsekvensen (antal döda) avrundas alltid uppåt till närmsta heltal. Detta ger en viss överskattning av samhällsrisken för N = 1, men samtidigt finns det inget enkelt sätt att avgöra om finns minst en människa i påverkansområdet. Därför måste det förutsättas att så är fallet.

8.3 Resultat 8.3.1 Väg E 22

I Figur 18 redovisas individrisken för väg E 22 som funktion av avstånd från vägkant.

Figur 18 Individrisk som en funktion av avståndet från väg E 22.

I Tabell 31 redovisas avstånd till olika individrisknivåer baserat på informationen i Figur 18.

Tabell 31 Avstånd till olika individrisknivåer för väg E 22.

Hastighetsbegränsning < 10^-5 < 10^-6 < 10^-7

90 km/h 30 m 50 m 100 m

100 km/h 30 m 50 m 110 m

110 km/h 30 m 50 m 120 m

Tabell 31 visas att hastighetsbegränsningen i intervallet 90-110 km/h inte har någon större påverkan på avstånden till de olika risknivåerna, undantaget för den lägsta risknivån (10^-7). I Figur 19 redovisas samhällsrisken utmed väg E 22 för olika bebyggelsefria avstånd givet en hastighetsbegränsning på 110 km/h.

1,0E-09

Figur 19 Samhällsrisk utmed väg E 22 (gäller för 110 km/h).

8.3.2 Väg 108

I Figur 20 redovisas individrisken för väg 108 som funktion av avstånd från vägkant.

Figur 20 Individrisk som en funktion av avståndet från väg 108.

I Tabell 35 redovisas avstånd till olika individrisknivåer baserat på informationen i Figur 20.

Tabell 32 Avstånd till olika individrisknivåer för väg 108.

Hastighetsbegränsning < 10^-5 < 10^-6 < 10^-7

60 km/h - 20 m 40 m

70 km/h - 30 m 50 m

80 km/h - 30 m 50 m

90 km/h - 30 m 50 m

100 km/h - 40 m 50 m

1,00E-08 1,00E-07 1,00E-06 1,00E-05 1,00E-04 1,00E-03

1 10 100 1000

Frekvens (per år)

Antal omkomna

10 m bebyggelsefritt 20 m bebyggelsefritt 30 m bebyggelsefritt 40 m bebyggelsefritt 50 m bebyggelsefritt

1,0E-09 1,0E-08 1,0E-07 1,0E-06 1,0E-05 1,0E-04

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Individrisk per år

Avstånd Individrisk "väg 108"

60 km/h 70 km/h 80 km/h 90 km/h 100 km/h

Tabell 31 visas att hastighetsbegränsningen i intervallet 70-90 km/h inte har någon påverkan på avstånden till de olika risknivåerna. För 60 km/h kan avstånden kortas något och för 100 km/h behöver avståndet till mellannivån (10^-6) förlängas något.

8.3.3 Väg E6.02 och väg 102

I Figur 21 redovisas individrisken för väg E6.02 och väg 102 som funktion av avstånd från vägkant.

Figur 21 Individrisk som en funktion av avståndet från väg E6.02/väg 102.

I Tabell 33 redovisas avstånd till olika individrisknivåer baserat på informationen i Figur 21.

Tabell 33 Avstånd till olika individrisknivåer för väg E6.02/väg 102.

Hastighetsbegränsning < 10^-5 < 10^-6 < 10^-7

50 km/h - - 20 m

60 km/h - - 30 m

70 km/h - - 40 m

80 km/h - 20 m 40 m

90 km/h - 20 m 40 m

100 km/h - 30 m 40 m

Tabell 31 visas att en hastighetsbegränsning som är mindre än 70 km/h medger ger mycket låga risknivåer. Risknivån är ungefär den samma mellan 70-90 km/h, medan den ökar något för 100 km/h.

1,0E-09 1,0E-08 1,0E-07 1,0E-06 1,0E-05 1,0E-04

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Individrisk per år

Avstånd Individrisk "väg 16"

50 km/h 60 km/h 70 km/h 80 km/h 90 km/h 100 km/h

8.3.4 S:a Stambanan

I Figur 22 redovisas individrisken för Södra Stambanan som funktion av avstånd från spårkant.

Figur 22 Individrisk som en funktion av avståndet från S:a Stambanan.

I Figur 23 redovisas samhällsrisken utmed Södra Stambanan för olika bebyggelsefria avstånd.

Figur 23 Samhällsrisk utmed Södra Stambanan.

1,00E-09 1,00E-08 1,00E-07 1,00E-06 1,00E-05 1,00E-04

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Individrisk per år

Avstånd Individrisk "Södra Stambanan"

1,00E-09 1,00E-08 1,00E-07 1,00E-06 1,00E-05 1,00E-04

1 10 100 1000

Frekvens (per år)

Antal omkomna Samhällsrisk "S:a Stambanan"

10 m bebyggelsefritt 20 m bebyggelsefritt 30 m bebyggelsefritt 40 m bebyggelsefritt 50 m bebyggelsefritt

9 RISKREDUCERANDE ÅTGÄRDER

Risknivåerna redovisade i avsnitt 8.3 har tagits fram utan hänsyn till eventuella

riskreducerande åtgärder. De finns flera exempel på åtgärder som skyddar mot olyckor och ett sätt att kategorisera dem finns i rapporten ”Säkerhetshöjande åtgärder i

detaljplaner” ⁷¹. Åtgärderna är kategoriserade efter typ av åtgärd. Dessa är sorterade efter hur de vanligen förhåller sig till byggnaden och byggskedet enligt följande:

 Åtgärder före byggskedet eller vid sidan av en byggnad - markåtgärder.

Markåtgärderna delas in i markåtgärder respektive separations-/barriäråtgärder.

 Åtgärder förknippade med byggskedet - byggnadsåtgärder. Byggnadsåtgärder delas in i utformningsåtgärder och fasadåtgärder.

Exempel på markåtgärder är markbeläggning (genomsläpplig eller tät), invallning, och dike. Separationsåtgärder kan vara skyddsavstånd, vegetation, vall, och mur.

Utformningsåtgärder handlar om hur planområdet och byggnaderna disponeras, förstärkning av stomme, placering av friskluftintag, etc. Ej öppningsbara fönster och brandskyddad fasad är två exempel på fasadåtgärder. I rapporten ”Säkerhetshöjande åtgärder i detaljplaner”⁷² finns detaljerad information om utformning av dessa

säkerhetshöjande åtgärder och deras effekt mot olika typer av olyckor. Där finns också information om hur sådana åtgärder kan beskrivas i detaljplaner.

Sammanställningen av olycksfrekvenser för väg i avsnitt 6.3.5 och för järnväg i avsnitt 6.4.3 visar att de dominerande scenarierna är utsläpp av frätande ämne och pölbränder.

Dessa scenarier står för mer än 98 % av olyckorna med farligt gods. Utsläpp av frätande ämnen har konsekvenser som når maximalt 10 m från fordonet, medan konsekvenser vid pölbränder når upp till 50 m från olycksplatsen. Ett minsta skyddsavstånd på 10 m är lätt att åstadkomma och om samtidigt åtgärder vidtas för att skydda mot

konsekvenserna av bränder, är det möjligt att sänka risknivå markant. I följande avsnitt undersöks hur två olika typer av åtgärder påverkar risknivån utmed transportlederna.