PM UNDERSÖKNING AV EROSION LÄNGS SJÖÅKRA GÅRD

(1)

1 (15)

Sweco Environment AB

012-03-28

PM UNDERSÖKNING AV EROSION LÄNGS SJÖÅKRA GÅRD

UPPDRAG

Sjöåkra gård

UPPDRAGSLEDARE

Matilda Wall

DATUM

2013-08-29

UPPDRAGSNUMMER

2204062100

UPPRÄTTAD AV

Sebastian Irminger-Street

Syfte

Föreliggande utredning avser att ge en översiktlig bild av den historiska erosionstakten vid Sjöåkra gård, Bankeryd. Utredningen beskriver även översiktligt hur erosionstakten kan förväntas utvecklas i ett framtida klimat, samt ger förslag till hur erosionsrisken i området kan minskas. I utredningen ingår även en översiktlig utvärdering av erosionen i ravinen sydost om Sjöåkra gård.

Avgränsning

Analysen av erosionsmönster begränsas geografiskt till strandlinjen i Sjöåkra gårds närområde samt till ravinen sydost om Sjöåkra gård (Figur 1).

Lillån har vid fältbesök studerats, men inte inkluderats i någon djupare erosionsanalys. Lillån ligger relativt långt ifrån det tilltänkta planområdet. Erosion vid Lillån kommer endast att påverka planområdet om släntkrönet flyttas så långt att den zon som inte bör belastas hamnar inom planerad bebyggelse. Avståndet mellan denna zon och tomtgräns är som minst cirka 4 m. Det bedöms som osannolikt att slänten ner mot Lillån skulle flyttas 4 m inom en överskådlig framtid.

I samband med övervakning av övriga slänter förelås dock att även slänt mot Lillån ges viss tillsyn.

Vättern är en reglerad sjö, vilket innebär att min-, max- och medelvattenstånd styrs av vilken regleringsstrategi som nyttjas. I föreliggande utredning förutsätts att rådande regleringsstrategi kommer att gälla även i framtiden. Skulle regleringen förändras så att vattenståndet i Vättern ökar vore detta negativt ur erosionssynpunkt. Omvänt vore en förändring som innebär ett lägre vattenstånd positivt ur erosionssynpunkt.

Områdesbeskrivning

Sjöåkra gård ligger i orten Bankeryd i Vätterns sydvästra del. I Figur 1 visas området kring Sjöåkra gård. Den del av stranden som har undersökts har markerats. Från Sjöåkra gård leder en smal och brant trappa ner till Vättern (Figur 2). Öster om trappan finns en anlagd stenhövd (Figur 3), vilken är i relativt dåligt skick. Sydost om Sjöåkra gård finns en ravin i vilken dagvatten från Sjöåkraområdet mynnar (Figur 4 och Figur 5). Ravinen belastas säkerligen även av en del direkt ytavrinning från kringliggande områden. Vatten från ravinen mynnar i Vättern mellan trappan till stranden och stenhövden. Nordväst om Sjöåkra gård rinner Lillån. I Figur 6 visas en översiktsbild av strandplanet nedanför Sjöåkra gård.

(2)

Figur 1 Sjöåkra gård. Sydost om gården finns en ravin där dagvatten mynnar. Nordväst om gården rinner Lillån. Framför gården har en stenhövd anlagts. Den del av stranden som har undersökts har skuggats i vitt. Foto hämtat från Google Earth.

Figur 2 Trappa som leder från Sjöåkra gård ner till stranden.

Lillån

Ravin där dagvatten mynnar Hövd

Sjöåkra gård

(3)

3 (15)

PM UNDERSÖKNING AV EROSION LÄNGS SJÖÅKRA GÅRD

012-03-28

Figur 3 Anlagd stenhövd öster om Sjöåkra gård. Utloppet av vatten från ravinen kan också ses.

Figur 4 Dagvattenutlopp i ravinen sydost om Sjöåkra gård.

(4)

Figur 5 Ravinen sydost om Sjöåkra gård.

Figur 6 Strandplanet framför Sjöåkra gård.

(5)

5 (15)

012-03-28

Vätterns vattenstånd

Vättern är reglerad. Medelvattenståndet är 88,50 möh (RH00). Skillnaden mellan största och minsta vattenstånd är 1,03 m (Länsstyrelsen i Jönköpings län, 2012)

SMHI har efter frekvensanalys bestämt 10-årshögvattnet i Vättern till 88,89 möh och 100- årshögvattnet till 89,08 möh (Vätternvårdsförbundet, 2011).

Vätterns vattenstånd i ett framtida klimat

Det förväntade vattenståndet i Vättern i ett framtida klimat har undersökts av SMHI (Vättern- vårdsförbundet, 2011). I sin analys anger SMHI:s att förändrade temperatur- och nederbörds- mönster i framtida klimat förväntas ge en minskad tillrinning till Vättern, vilket i sin tur förväntas leda till lägre vattenstånd jämfört med perioden 1961-2009. Minskningen i vattenstånd gäller såväl medelvattenstånd som min- och maxvärden.

Som motvikt till minskningen i vattenstånd till följd av minskad tillrinning pekar SMHI på att land- höjningen sker snabbare i norra Vättern än i södra, och att södra Vättern därför upplever en vattenståndsökning av omkring 1,7 mm/år. Enligt SMHI:s rapport är denna ökning av vatten- stånd i samma storleksordning som minskningen orsakad av minskad tillrinning. Vattenstånden i södra Vättern kan i ett framtida klimat därför förväntas vara snarlika de som råder idag.

Det bör understrykas att vattenståndshöjningen till följd av skillnader i landhöjning är klimat- oberoende, det vill säga den påverkas inte av våra förväntningar av hur klimat kommer att förändras. Om framtidens klimat inte medför någon minskad tillrinning kommer framtida vattenstånd i södra Vättern således att vara högre än dagens. Det understryks även att förändrade regleringsstrategier vid Vätterns utlopp i Motala helt kan förändra förväntade vattenstånd.

Klimatförändringens förväntade inverkan på erosion

De meteorologiska faktorer som i huvudsak påverkar risken för vågerosion vid Sjöåkra gård är vattenstånd och vind, eftersom starkare vind och djupare vatten tillåter att högre och mer energirika vågor når stranden. Om vattenstånd och/eller vindstyrka från nord eller nordost skulle öka i ett framtida klimat skulle det sannolikt innebära att risken för stranderosion ökar. Motsatt gäller även att om vattenståndet skulle sjunka eller vindhastigheten minska så minskar erosionsrisken.

Framtida vattenstånd förväntas, enligt ovanstående kapitel, vara liknande dagens, och därmed inte påverka erosionsrisken. Angående förväntade framtida vindar har en ansats till en regional analys för Jönköpings län gjorts, men utan att entydiga resultat har erhållits (Länsstyrelsen i Jönköpings län, 2012). I avsaknad av tillförlitliga prediktioner av hur vinden regionalt kommer att påverkas kring Vättern ges i denna utredning ingen slutsats för hur vågerosion i södra Vättern förväntas utvecklas i ett framtida klimat. Generellt kan sägas att en ökning av hårda nordliga eller nordostliga vindar skulle öka risken för vågerosion i södra Vättern.

(6)

En ökning av tillfällen med extrem nederbörd skulle sannolikt ge en viss ökning av erosion från ytvattenavrinning. Detta gäller såväl i ravinen sydost om Sjöåkra gård som eventuella

vattenvägar i slänterna som leder ytvatten.

Det förväntade mildare klimatet innebär ett minskat antal dagar isdygn. Is har normalt sett en skyddande inverkan på stränder då den förhindrar vågor, men isupptryckning kan även orsaka erosion och/eller ras. Utan djupare studier kan något säker uppskattning av hur en förändrad isutbredning skulle påverka erosionen vid Sjöåkra gård inte göras.

Erosionsförhållanden, bedömning från flygfotoanalys

Flygfoton från 1963, 1975, 1994, 1998 och 2012 har studerats för att undersöka erosionsmönster i området. Flygbilderna är inte av tillräcklig kvalitet för att kvantifiera strandlinjeförändringar i antal meter förskjuten strand, men de tillåter ändå ett kvalitativ resonemang om strandens utveckling de senaste 50 åren i området kring Sjöåkra gård.

I den tidigaste flygbilden från 1963 finns ett tunt men jämnt strandplan av sand framför, sydost och nordväst om Sjöåkra gård (Figur 7). Det kan också noteras att det förutom Sjöåkra gård i princip saknas bebyggelse i området.

Figur 7 Flygfoto från 1963. Längs med stranden finns ett tunt men jämnt strandplan.

I bilden från 1975 har en hövd tillkommit strax öster om Sjöåkra gård, och strandplanet har på ett tydligt sätt vuxit sig bredare på nordvästra sidan hövden (Figur 8). Utan närmare kunskap om hur stranden har förvaltats är det inte möjligt att säga vad strandplanets tillväxt beror på. Det

(7)

7 (15)

012-03-28

kan vara en effekt av att sand från en strandparallell sandtransport fångas upp på uppströms- sidan av hövden, men det kan även vara ett resultat av en eller flera sandutläggningar.

Figur 8 Flygfoto från 1975. En hövd har tillkommit och stranden nordväst om hövden har vuxit.

I bilden från 1975 finns det fortfarande relativt gott om sand på strandplanen sydost om hövden, men i de efterföljande bilderna från 1994, 1998 och 2012 tycks merparten av denna sand ha försvunnit. Detta indikerar att det finns en viss nordvästlig-sydostlig transport av sediment längs sjöstranden, och att anläggandet av hövden har hindrat denna sandtransport från att nå

området sydost om Sjöåkra gård. Anläggandet av hövden vid Sjöåkra gård har således sannolikt inneburit en minskad erosion nordväst om hövden och en ökad erosion sydost om hövden. I Figur 9 ses flygfoto från 2012.

Figur 9 Flygfoto från 2012.

(8)

I bilderna från 1975, 1994, 1998 och 2012 ses ett staket nära släntkrönet ner mot stranden.

Utifrån flygbilderna kan det inte med säkerhet sägas att det är samma staket, men dess läge ser ut att vara mycket snarlikt i alla bilderna. Vid platsbesöket konstaterades även att staket såg gammalt och slitet ut, vilket indikerar att det inte nyligen har flyttats. Det används därför som referenspunkt för att avgöra om släntkrönet på något betydande sätt har rört sig bakåt under perioden 1975-2012.

Analysen kan inte påvisa någon betydande förskjutning av släntkrönet under den 37 år långa perioden, med det ser ut som om avståndet mellan släntkrön och staket är som kortast i fotot från 2012. Om detta verkligen stämmer så innebär det att släntkrönet långsamt eroderas bakåt, men på grund av den dåliga kvaliteten i de gamla bilderna kan det inte uteslutas att vad som verkar vara en förskjutning i själva verket är ett resultat av bättre bildkvalitet eller ändrade vegetationsförhållanden. En viss tillbakadragning av släntkrönet vid Sjöåkra gård bedöms ändå efter flygbildsanalysen som sannolik.

Även om någon omfattande erosion inte kan styrkas vid Sjöåkra gård så anger lokal kännedom att släntkrönet vid en skjutbana nordväst om Sjöåkra gård på ett påtagligt sätt har förskjutits bakåt under de senaste 20 åren (Figur 10). Att analysera erosionen i området kring skjutbanan ligger utanför omfattningen för denna PM, och inga slutsatser dras därför om vad skillnaden i krönförflyttning beror på, men släntkrönsförflyttningen vid skjutbanan antyder att vågklimatet i sydvästra Vättern är av sådan art att betydande erosion kan ske vid instabila eller blottlagda slänter.

Figur 10 Bild av släntkrönet vid skjutbanan, markerat med elips, och släntkrönet vid Sjöåkra gård, markerat med rektangel. Omfattande ras har skett vid skjutbanan.

(9)

9 (15)

012-03-28

Erosionsförhållanden, analys efter fältbesök

Sjöåkra gård besöktes 2013-04-26. Vid fältbesöket sågs vad som föreföll vara nya ras i slänten både sydost och nordväst om Sjöåkra gård (Figur 11 och Figur 12).

Figur 11 Ras på östra sidan hövden.

Figur 12 Ras på västra sidan hövden.

(10)

Tecken på vågerosion observerades vid släntfoten längs med hela den undersökta sträckan.

Vågerosion av släntfoten bedöms vara en orsak till ras i slänterna då erosion av släntfoten gör den nedre delen av slänten brantare. Att skydda släntens fot mot vågerosion bedöms därför som viktigt för att minska risken för framtida ras.

Vegetation har normalt sett en armerande och stabiliserande effekt på slänter. Vid Sjöåkra gård är slänterna bevuxna, men ras har ändå inträffat. Enbart vegetation tycks därmed inte erbjuda ett tillräckligt skydd mot ras i området. Detta gäller såväl för gräs, som dominerar i rasområdet sydost om Sjöåkra gård, som för träd, som dominerar i slänten nordväst om Sjöåkra gård.

I slänten nordväst om Sjöåkra gård ses avsatser skapade av tidigare ras. Avsatserna ses både vid släntens fot och vid dess krön (Figur 13). Dessa avsatser ses inte i samma utsträckning i slänten precis framför Sjöåkra gård, vilket indikerar att ras här inte har förekommit i samma omfattning (Figur 14). En möjlig förklaring till detta är att strandplanet vid Sjöåkra gård är bredare än strandplanet nordväst (och sydost) om gården. Med ett bredare strandplan förflyttas vågorna längre ifrån släntens fot, och tillfällena då vågenergi kan erodera släntfoten minskar.

Figur 13 Slänt nordväst om Sjöåkra gård, där tidigare ras ses som avsatser i slänten.

(11)

11 (15)

012-03-28

Figur 14 Slänt framför Sjöåkra gård, där tecknen på tidigare ras inte är lika tydliga.

Nära den punkt där slänten ut mot Vättern möter ravinens norra slänt har en sättningsskåra bildats i slänten ut mot Vättern (Figur 15). Sättningsskåran ligger vid den del av stranden som har det bredaste strandplanet, det vill säga där slänten skulle förväntas vara den minst utsatta för ras. Att ras ändå har inträffat kan bero på att stabiliteten i en slänts ytterkanter normalt sett är lägre än i övriga slänten eftersom ytterkanterna inte har samma stöd av kringliggande massor på båda sidor. Dessutom mynnar vatten från ravinen nära sättningsskåran, så släntfoten kan ha utsatts för eroderamde krafter både från vågor utifrån sjön och från vatten inifrån ravinen. Att raset har skett förändrar därför inte bedömningen att ett bredare strandplan skyddar slänten mot ras. Istället bör släntens kant betraktas som ett område att hålla under exra uppsyn och

möjligen stabilisera.

Uppe vid ravinens mynning ligger flera längder betongrör framför dagvattenutloppet (Figur 16).

Det är sannolikt att det ursprungliga utloppet låg vid det första röret men att rören har fallit ifrån ledningen. Orsaken är sannolikt ett bristande erosionsskydd vid ledningens ursprungliga mynning, vilket har lett till att jorden under ledningen successivt har spolats bort när vatten har runnit ut från dagvattenledningen. När otätheter uppstått i skarvar mellan ledningssegment har utläckande vatten sannolikt också hjälpt till att vidare underminera ledningen. Det är även möjligt att ytavrinning från kringliggande områden naturligt rinner mot ravninen. Erosionen vid dagvattenledningen kan sannolikt avhjälpas genom att hårdgöra bäckfåran vid utloppet.

(12)

Figur 15 Sättningsskåra öster om trappan.

Figur 16 Dagvattenutlopp i ravinen. Ursprungligen var de rörlängder som ligger på marken sannolikt en del av utloppsledningen, men jorden under dem har succesivt eroderats bort.

(13)

13 (15)

012-03-28

Erosionsförhållanden, sammanfattning

En flygfotoanalys tyder på att erosion vid Sjöåkra Gård sker långsamt. Under den 37-år långa perioden som undersöktes kan någon betydande förändring av släntkrönet inte ses. Så länge inte förutsättningarna vid släntfoten förändras till det sämre finns ingen anledning att tro att någon generell ökning av erosion skulle ske. Den generella erosionen under de kommande 40 åren kan därför förväntas vara liknande den under de senaste 40 åren, det vill säga liten.

Även om den generella erosionen sker långsamt kan enskilda stormar sannolikt skapa erosionsskador. Upprepade erosionsskador vid släntfoten kan leda till framtida ras i slänten.

Detta bekräftas av platsbesöket.

Förslag till åtgärder

Geotekniska undersökningar har visat att det i dagsläget finns en tillräcklig bufferzon mellan släntkrön och det tilltänkta detaljplaneområdet för att ras ska kunna ske utan att skada den tilltänkta bebyggelsen. Att det finns en buffer för hur mycket släntkrönet kan tillåtas backa innbär även att det finns en buffert för hur mycket släntfoten kan backa utan att skador uppstår på bebyggelsen. Denna buffert har vid geotekniska beräkningar angivts till cirka 3 m. Det finns därför inget akut behov av omedelbara skyddsåtgärder mot erosion vid släntfoten.

För att säkerställa att inte bufferten vid släntfoten försvinner förordar Sweco en regelbunden övervakning av hela släntprofilen via inmätning. På så sätt kan eventuella framtida

tillbakadraganden av släntfoten (exempelvis efter en ogynsam storm) tidigt upptäckas och åtgärdas. Sweco föreslår att släntfoten inte tillåts backa mer än en meter innan åtgärder vidtas.

Då erosion av släntfoten hör samman med stormtillfällen är det inte möjligt att på förhand bestämma hur länge det dröjer innan släntfoten har backat en meter. Stormarna kan inträffa inom en snar framtid, men det kan också dröja flera decenier.

Det enklaste sättet att åtgärda eventuella framtida erosionsskador på släntfoten vore att utföra en strandfodring, vilket innebär att sand tillförs släntfoten så att släntfoten återbyggs. För bäst effekt ska även strandplanet höjs och breddas så att vågor förflyttas bort från släntfoten.

Ovanstående översiktliga analys tyder på att de delar av slänten som har ett bredare strandplan har varit mindre utsatta för ras. Att dimensionera en sådan utläggning ligger utanför

omfattningen av föreliggande rapport, liksom att undersöka om befintlig hövd är tillräckligt lång för att hålla kvar mer sand.

Det bör även övervägas att leda om utloppet från ravinen till den östra sidan av hövden. Det är inget krav för att området ska kunna bebyggas, men en flytt skulle sannolikt både minska risken för punkterosion i övergången mellan ravinens norra slänt och Vätterbanken och skapa en bättre badstrandsmiljö.

Om strandfodring i framtiden skulle visa sig otillräcklig föreslås att släntfoten hårdgörs. Detta kan göras på flera olika sätt, men i princip går det ut på att ett erosionsbeständigt lager av sten, betong eller liknande läggs över släntfoten för att förhindra fortsatt erosion. Skyddet måste begravas tillräckligt djupt för att inte erosion ska blottlägga dess undersida, samtidigt som det måste nå tillräckligt högt upp i slänten för att inte vågor vid högvatten ska kunna erodera över skyddet. Efter att skyddet är installerat kan det begravas i sand eller täckas av vegetation för att

(14)

få ett estetiskt mer tilltalande skydd. Skulle det bli aktuellt med grävningsarbete i slänten måste de geotekniska konsekvenserna för slänten utredas innan något arbete kan påbörjas. Det understryks dock att det i dagsläget inte bedöms krävas denna typ av hårt erosionsskydd.

En hårdgöring enligt ovan skapar en hård yta på släntfoten som minskar risken för erosion, men den ökar inte stabiliteten i slänten i sig. Om skyddet även ska kunna hålla emot ett jordtryck från slänten krävs en stödmurskonstruktion, vilket sannolikt kommer att ställa större krav på

konstruktionens utformning.

I ravinen föreslås endast att erosionen övervakas. Om åtgärder ska göras bör de antingen sträva efter att stabilisera bäckfåran med hjälp av sten (Figur 17) eller betong, eller minska vattenhastigheten genom att anlägga överfall (Figur 18). Om något grävningsarbete i slänten upp mot Sjöåkra gård skulle krävas måste de geotekniska konsekvenserna av ett sådant arbeta noggrant utredas innan arbetet kan påbörjas.

Figur 17 Exempel på hur en bäckfåra kan stabiliseras med hjälp av sten.

(15)

15 (15)

012-03-28

Figur 18 Exempel på hur överfall kan utformas.

Referenser

Länsstyrelsen i Jönköpings län, 2012. Klimatanalys för Jönköpings län, meddelande nr 2012:09 Vätternvårdsförbundet, 2011, Reglering av Vättern – historiskt, nutid och framtid, Rapport nr 110 från Vätternvårdsförbundet.