TEMA 1: Anläggningar och omgivningen - IVA
TEMA 1: Anläggningar och omgivningen - IVA
TEMA 1: Anläggningar och omgivningen - IVA
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>IVA</strong>s Anläggningsforum Bilagedel, <strong>TEMA</strong> 1<br />
NATIONELLT PROGRAM FÖR UTVECKLING<br />
INOM ANLÄGGNINGSSEKTORN<br />
COMPETITIVE INFRASTRUCTURE<br />
Underlag för programarbete<br />
<strong>TEMA</strong> 1: <strong>Anläggningar</strong> <strong>och</strong> <strong>omgivningen</strong><br />
Beskrivning av 10 projektförslag<br />
2003-09-09<br />
Gunnar Gustafson, Chalmers - temaledare<br />
Lars Rosén, Chalmers – koordinator<br />
Gerard Barmen, LTH<br />
Olov Blix, Tyréns<br />
Magnus Karlsson, Banverket<br />
Urban Lindqvist, Vägverket<br />
Anders Liljenberg, SKANSKA<br />
Bo Olofsson, KTH<br />
Maria Viklander, LTU<br />
i
Förord<br />
Denna rapport innehåller beskrivningar av tio projektförslag som är resultatet av det arbete som<br />
bedrivits under år 2002-03 i syfte att identifiera konkreta projekt <strong>och</strong> samarbetskonstellationer<br />
inom Tema 1:<strong>Anläggningar</strong> <strong>och</strong> <strong>omgivningen</strong> inom <strong>IVA</strong>s Anläggningsforum – Nationellt program<br />
för utveckling inom anläggningssektorn (Competitive Infrastructure). Projektbeskrivningarna har<br />
arbetats fram utifrån ett stort antal projektidéer från forskare dels vid programmets fyra<br />
värdhögskolor (Chalmers, Tekniska högskolan i Stockholm, Luleå tekniska universitet <strong>och</strong> Lunds<br />
tekniska högskola), dels vid andra forskningsinstitutioner.<br />
De tio projektförslagen har en bred förankring eftersom de valts ut <strong>och</strong> tagits fram i samarbete med<br />
statliga verk, entreprenörer <strong>och</strong> konsulter. I flera av projekten kommer också samarbete med dessa<br />
intressenter att ske. Dessutom ingår forskare från minst två universitet/högskolor i flertalet av<br />
projekten. Det breda samarbetet mellan forskningsinstitutioner <strong>och</strong> med avnämarna av<br />
forskningsresultaten är unikt i svensk forskning inom byggsektorn <strong>och</strong> är i linje med <strong>IVA</strong>s<br />
intentioner att stärka samarbetet mellan landets högskolor <strong>och</strong> universitet samt mellan forskare <strong>och</strong><br />
avnämare.<br />
De beskrivna projekten kan startas med relativt kort varsel. Vår förhoppning är att så många som<br />
möjligt av dessa skall bli verklighet eftersom de har hög samhällsrelevans <strong>och</strong> skulle bidra till en<br />
nödvändig kunskapsuppbyggnad inom anläggningssektorn samt – inte minst viktigt - innebära nya<br />
former för samarbete.<br />
Göteborg 2003-09-09<br />
Gunnar Gustafson Lars Rosén<br />
Professor <strong>och</strong> Temaledare Docent <strong>och</strong> koordinator<br />
ii
Innehållsförteckning<br />
FÖRORD ..........................................................................................................................................II<br />
INLEDNING......................................................................................................................................1<br />
NATIONELL STRATEGI – DETTA VILL VI UPPNÅ...............................................................1<br />
<strong>TEMA</strong>IDÉ..........................................................................................................................................2<br />
FÖRVÄNTADE RESULTAT..........................................................................................................3<br />
PROJEKT 1: LOKALISERING OCH SKYDD AV FORNLÄMNINGAR VID PLANERING<br />
AV INFRASTRUKTURPROJEKT. ...............................................................................................5<br />
PROJEKT 2: ANVÄNDNING AV RESTPRODUKTER I INFRASTRUKTURPROJEKT.10<br />
PROJEKT 3: FÖRUNDERSÖKNING - VÄRDERING OCH OPTIMERING AV<br />
UNDERSÖKNINGAR....................................................................................................................15<br />
PROJEKT 4: UTHÅLLIG HANTERING AV VÄGDAGVATTEN .........................................20<br />
PROJEKT 5: SITUATIONSANPASSAD RISKHANTERING .................................................29<br />
PROJEKT 6: AKTIV GRUNDVATTENDESIGN VID INFRASTRUKTURPROJEKT.......35<br />
PROJECT 7: NOISE CONTROL AND SUBJECTIVE PERCEPTION ..................................43<br />
PROJEKT 8: KUNSKAPSÅTERFÖRING I MKB-PROCESSEN - UTVECKLING AV EN<br />
STRUKTURERAD METOD FÖR KOMMUNIKATION OCH LÄRANDE I<br />
ANLÄGGNINGSPROCESSEN.....................................................................................................50<br />
PROJEKT 9: INFORMATIONSANALYS AV MKB.................................................................55<br />
PROJEKT 10: SKYDDSÅTGÄRDER VID VATTENRESURSER – UTVÄRDERING OCH<br />
PRIORITERING.............................................................................................................................61<br />
iii
Inledning<br />
<strong>Anläggningar</strong> är en del av samhällets infrastruktur <strong>och</strong> måste successivt anpassas till<br />
samhällsutvecklingen som helhet. Detta synsätt blir allt viktigare genom bl a de politiska<br />
kraven på en hållbar samhällsutveckling i vid mening. Kraven ökar också från<br />
<strong>omgivningen</strong> på många sätt. Detta gäller exempelvis miljö, estetik <strong>och</strong> säkerhet men också<br />
allmänhetens krav på information <strong>och</strong> inflytande. Ändrade krav innebär i sin tur nya<br />
förutsättningar för teknikutvecklingen.<br />
Dessa ökande <strong>och</strong> delvis nya krav förutsätter en mängd nya kunskaper om anläggningars<br />
funktion <strong>och</strong> användning, kund- <strong>och</strong> samhällsnytta, attraktivitet, systemberoenden,<br />
säkerhet, miljö <strong>och</strong> inverkan på <strong>omgivningen</strong> samt ekonomiska, estetiska <strong>och</strong> kulturella<br />
värden. Dessa frågor är direkt kopplade till acceptansprocessen, tillämpningar av<br />
miljöbalken <strong>och</strong> former för systematisk kravhantering vilket också uppmärksammats i<br />
demoprojekten .<br />
De senaste årens utveckling mot att i allt tidigare skeden föra in bedömningar <strong>och</strong><br />
värderingar av anläggningars samspel med <strong>omgivningen</strong> kommer att fortsätta. Denna<br />
utveckling ställer nya krav på beslutsunderlag i olika skeden av tillåtlighetsprocessen,<br />
förbättrad <strong>och</strong> utökad kommunikation i samrådsprocessen, fördjupad förståelse för<br />
kopplingen mellan tekniska <strong>och</strong> sociala system samt förbättrade kunskaper om ekologisk<br />
<strong>och</strong> hälsomässig omgivningspåverkan.<br />
Nationell strategi – detta vill vi uppnå<br />
Syftet med Tema 1 är att utveckla kunskap <strong>och</strong> kompetens samt praktiska arbetsverktyg<br />
<strong>och</strong> arbetsformer för att genom dialog med intressenter kring ett anläggningsprojekt uppnå<br />
högsta möjliga acceptans om <strong>och</strong> hur en investering ska genomföras. Det gäller såväl<br />
avseende lokalisering <strong>och</strong> teknisk utformning som användning <strong>och</strong> förvaltning (drift <strong>och</strong><br />
underhåll) i ett livslängdsperspektiv.<br />
Viktiga ledord i utvecklingsarbetet är öppenhet, nytta, säkerhet, miljö <strong>och</strong> kravhantering.<br />
I arbetet inom temat kommer operativa mål <strong>och</strong> mätpunkter att utvecklas som fokuserar<br />
effektmål avseende följande:<br />
Tidseffektivitet i acceptansprocessen.<br />
Kostnadseffektivitet i form av minskad ”förgävesprojektering”.<br />
Kvalitetsmål relaterat till anläggningars estetiska <strong>och</strong> tekniska<br />
utformning <strong>och</strong> funktion i ett livslängdsperspektiv.<br />
För att nå dessa övergripande mål måste de specifika behoven hos olika aktörer<br />
identifieras. I programarbetet har därför behoven hos Vägverket, Banverket, entreprenörer<br />
<strong>och</strong> konsulter inventerats i avsikt att ge underlag för det strategiska arbetet inom temat.<br />
Utifrån de inventerade behoven kan temats nationella strategi beskrivas enligt följande:<br />
Hela samhället beaktas.<br />
Samspelet mellan anläggning <strong>och</strong> omgivning betraktas i ett vidare perspektiv för<br />
1
Temaidé<br />
att komma bort från dagens situation med alltför mycket fokus på själva<br />
korridoren <strong>och</strong> anläggningens närområde.<br />
Renodla mål <strong>och</strong> förbättra erfarenhetsåterföring.<br />
För en förbättrad resursanvändning <strong>och</strong> ökad tidseffektivitet är mera renodlade<br />
<strong>och</strong> tydliga projektmål samt förbättrad erfarenhetsåterföring från genomförda<br />
projekt nödvändigt.<br />
Utveckla mera fullständiga konsekvensbeskrivningar.<br />
Miljökonsekvensbeskrivningar (MKB) utgör idag en mycket viktig del i<br />
tillåtlighetsprocessen, men måste i större grad integreras med andra typer av<br />
konsekvensbeskrivningar. Mera fullständiga konsekvensbeskrivningar (KB)<br />
åstadkommes i första hand med förbättrad beskrivning av kritiska faktorer,<br />
förbättrade strategiska konsekvensbeskrivningar samt mer situationsanpassade<br />
förundersökningar för tidiga strategiska bedömningar.<br />
Förbättrad hantering av emissionsfrågor.<br />
Detta åstadkommes genom ökad förståelse för påverkan på mark, vatten <strong>och</strong> luft<br />
från olika typer av anläggningar, förbättrade metoder att minska utsläpp till<br />
vatten <strong>och</strong> luft samt minskade faktiska <strong>och</strong> upplevda bullerstörningar.<br />
Förbättrad hantering av osäkerhet.<br />
Hanteringen av osäkerhet – risker <strong>och</strong> möjligheter – förbättras genom bättre<br />
anpassning av metoder för riskbedömning till olika skeden i acceptansprocessen<br />
samt förbättrad kommunikation av riskfrågor.<br />
Förbättrad materialhantering/användning.<br />
Detta åstadkommes i första hand genom effektivare materialförsörjning,<br />
återvinning <strong>och</strong> användning av restprodukter samt sanering av förorenade<br />
markområden<br />
I syfte att uppfylla uppställda mål utföra ett forsknings- <strong>och</strong> utvecklingsarbete i linje med<br />
den strategi som beskrivits för temat, delas arbetet in i fyra olika delområden, eller<br />
delteman. Dessa har identifierats under programarbetet <strong>och</strong> kan beskrivas enligt följande:<br />
A. Situationsanpassade modeller - bättre anpassade modeller för de problem som<br />
skall lösas <strong>och</strong> för de skeden, exempelvis planskeden, de skall tillämpas i. Arbetet<br />
måste grundas på en fördjupad förståelse för faktorer som styr samspelet mellan en<br />
anläggning <strong>och</strong> dess omgivning.<br />
B. Teknikutveckling - Utveckling <strong>och</strong> tillämpningar av verktyg för analys, prediktion<br />
<strong>och</strong> visualisering. Arbetet i deltemat inriktas både mot bättre förståelse för<br />
befintliga metoder <strong>och</strong> utveckling av nya.<br />
C. Processdesign - Viktiga frågeställningar i arbetet är identifiering av problem <strong>och</strong><br />
möjligheter, intressentanalys, konflikthantering, värderingsfrågor, beslutskriterier<br />
<strong>och</strong> beslutsfattande samt hantering av politiska krav <strong>och</strong> förändringar. Arbetet<br />
måste grundas på en fördjupad förståelse för kopplingen mellan tekniska <strong>och</strong><br />
sociala system.<br />
D. Kommunikation – Utbyte <strong>och</strong> förmedling av information i samrådsprocessen. Hur<br />
komplicerad teknisk information kommuniceras med icke-tekniker <strong>och</strong> hur<br />
2
kommunikationen bör ske i olika skeden av anläggningsprocessen är viktiga<br />
frågeställningar i detta arbete.<br />
En inbjudan att inkomma med projektidéer gick under november 2002 ut till<br />
forskarsamhället <strong>och</strong> berörda avnämare. Det inkom ett stort antal projektidéer till Tema 1,<br />
ca 80 stycken. För att kunna bedöma dessa <strong>och</strong> värdera vilka som skall beskrivas mera<br />
utförligt <strong>och</strong> ingå i programmet tillsattes en temagrupp med representanter för högskolorna<br />
samt entreprenörer, konsulter, Vägverket <strong>och</strong> Banverket:<br />
• Gunnar Gustafson, Chalmers - temaledare<br />
• Lars Rosén, Chalmers – koordinator<br />
• Urban Lindqvist, Vägverket<br />
• Magnus Karlsson, Banverket<br />
• Olov Blix, Tyréns<br />
• Anders Lilienberg, Skanska<br />
• Bo Olofsson, Kungliga tekniska högskolan<br />
• Gerard Barmen, Lunds tekniska högskola<br />
• Maria Viklander, Luleå tekniska universitet<br />
De inkomna idéerna bedömdes <strong>och</strong> värderats enligt ett antal kriterier som ställdes upp<br />
inom temagruppen. Kriterier var följande:<br />
• I linje med förstudierapporten<br />
• Relevans <strong>och</strong> samhällsnytta – tydlighet i beskrivningen <strong>och</strong> i linje med<br />
identifierade behov.<br />
• Implementerbara resultat.<br />
• Samverkan med industri, omvärld <strong>och</strong> andra FoU-grupper<br />
• Originalitet – forskningsbarhet, hypotes <strong>och</strong> förståelse<br />
• Forskningsgruppens styrka – publicering <strong>och</strong> nyckelpersoner<br />
• Koppling till utbildning<br />
Som framgår av kriterierna <strong>och</strong> beskrivna delteman kommer temaarbetet att vara starkt<br />
målinriktat <strong>och</strong> fokusera på utveckling av metoder som är implementerbara i verkliga<br />
projekt. Likaså premieras samarbete mellan högskolorna <strong>och</strong> mellan högskola, industri <strong>och</strong><br />
omvärld. Detta breda samarbete är unikt för svensk forskning inom anläggningssektorn <strong>och</strong><br />
innebär att nya arbetskonstellationer <strong>och</strong> arbetsformer skapas. Den starka kopplingen till<br />
behovsbilden <strong>och</strong> implementering i verkliga tillämpningar gör att temaarbetet har en hög<br />
relevans.<br />
Värderingsprocessen har resulterat i att 10 konkreta projektbeskrivningar tagits fram.<br />
Samtliga förslag utom ett innebär ett samarbete mellan minst två högskolor. I flera av<br />
beskrivningarna ingår också extern personal, utanför de fyra värdhögskolorna. Genom den<br />
stora ambitionen <strong>och</strong> viljan till samverkan mellan högskolor <strong>och</strong> andra forskargrupper <strong>och</strong><br />
intressenter ger de 10 projektbeskrivningarna en unik möjlighet till anläggningsforskning<br />
som tidigare inte funnits i Sverige.<br />
Förväntade resultat<br />
De huvudsakliga resultat som förväntas från temaarbetet är:<br />
3
Direkt tillämpning i demoprojekt<br />
Kortare genomförandetider<br />
Lägre kostnader<br />
Direktkoppling till grundutbildning genom högskolornas deltagande -<br />
realism i undervisningen<br />
Förstärkta nätverk för projektgenomförande<br />
I de följande avsnitten presenteras de 10 projektbeskrivningar som utförts inom arbetet i<br />
Tema 1: <strong>Anläggningar</strong> <strong>och</strong> <strong>omgivningen</strong>.<br />
4
Projekt 1: Lokalisering <strong>och</strong> skydd av fornlämningar vid planering av<br />
infrastrukturprojekt.<br />
Doc. Gunnar Ch. Borg (projektledare <strong>och</strong> koordinator), Chalmers, univ. lektor Bo Olofsson,<br />
Mark- <strong>och</strong> vattenteknik, KTH, doc. Torleif Dahlin & doc. Peter Ulriksen, LTH, doc. Anders G.<br />
Nord & Fil. kand. Kate Tronner, Riksantikvarieämbetet (RAÄ).<br />
Inledning<br />
Vid projektering av vägar <strong>och</strong> järnvägar måste man beakta, hur kulturobjekt <strong>och</strong> miljö kan komma att<br />
påverkas. Man skall bland annat ta hänsyn till eventuella fornlämningar, <strong>och</strong> entreprenören kan åläggas<br />
att betala arkeologiska utredningar, utgrävningar, samt konservering av utgrävda föremål. Kända<br />
fornlämningar tas fram via Riksantikvarieämbetets register. Okända fornlämningar kan emellertid<br />
påträffas under projekteringen eller byggnationen, vilket ofta medför avsevärda merkostnader <strong>och</strong> inte<br />
minst allvarliga förseningar. Detta går till stor del att undvika genom noggrann arkeologisk kartläggning<br />
bl.a. med moderna geofysiska metoder.<br />
Det slutliga syftet med detta tvärvetenskapliga projekt är att vid planering <strong>och</strong> byggande av anläggningar<br />
kunna fatta välgrundade <strong>och</strong> kostnadseffektiva beslut med avseende på förekomst av arkeologiska<br />
fornlämningar.<br />
Frågeställning<br />
Innan ett större byggprojekt påbörjas, genomförs en eller flera arkeologiska utredningar med syfte att ta<br />
reda på ifall några fornlämningar berörs. Detta gäller vid projektering av nya vägar <strong>och</strong> järnvägar, men<br />
även vid övrig byggnation i större skala. Självfallet utnyttjas RAÄ:s fornlämningsregister för att ta fram<br />
kända fornlämningar i regionen. Med hjälp av regionala arkeologers inventeringar <strong>och</strong> intuitiva<br />
skicklighet kan man förutse ytterligare, tidigare okända, lämningar. Trots dessa insatser kan okända<br />
fornlämningar påträffas efter det att anläggningsarbetet har påbörjats. Den traditionella arkeologiska<br />
undersökningen behöver således kompletteras med naturvetenskapliga geofysiska metoder såsom<br />
georadar, magnetometri <strong>och</strong> elektriska mätningar. Metoderna lämpar sig både för preliminär scanning <strong>och</strong><br />
för detaljstudier. En utveckling krävs dock, dels beträffande metodernas rumsliga upplösning, dels med<br />
avseende på vetenskaplig koppling mellan uppmätt anomali <strong>och</strong> arkeologisk kontext. Erfarenheter har<br />
visat, att genom rumsliga kombinationer av olika data (bl.a. geofysiska <strong>och</strong> geokemiska) ökar<br />
möjligheterna att identifiera fornlämningsområden vid arkeologisk prospektering. Denna metodik bör<br />
vidareutvecklas till operativa system. Statistisk metodik erfordras för att uppskatta förekomsten av fynd<br />
(mängd <strong>och</strong> material) i en tidigare okänd fornlämning, samt en bedömning av bevarandegrad <strong>och</strong><br />
eventuella konserveringskostnader. Det är också viktigt att undersöka, hur icke framgrävda fornlämningar<br />
i grannskapet påverkas av luftföroreningar, förändringar i markkemi, markförsurning, vägsaltning <strong>och</strong><br />
ändrade hydrologiska förhållanden p.g.a. byggverksamheten. Tidigare projekt (RAÄ – CTH) har visat att<br />
dessa faktorer har avgörande betydelse för nedbrytning av material i mark. Ibland kan en modifiering av<br />
byggprocessen reducera påverkan på arkeologiska föremål, <strong>och</strong> därmed minska behovet av dyrbara<br />
arkeologiska utgrävningar.<br />
Hypotes <strong>och</strong> huvudmetoder<br />
Projektets huvudhypoteser är:<br />
• Det går att ta fram snabba <strong>och</strong> tillförlitliga tekniska metoder som komplement till nuvarande<br />
arkeologiska inventeringar för att lokalisera okända fornlämningar. Dessa metoder kan<br />
vidareutvecklas <strong>och</strong> anpassas så att de kan ingå i arkeologernas ”verktygslåda”.<br />
5
• Det går att med statistiska metoder uppskatta sannolik fyndmängd, material, bevarandegrad <strong>och</strong><br />
konserveringsbehov i en tidigare okänd fornlämning.<br />
• Sker byggverksamheten i fornlämningsrika områden, är det möjligt att utveckla metoder för att<br />
verksamheten skall kunna ske på ett skonsamt sätt.<br />
• Dagens krav på efterföljande kontrollprogram (t.ex. grundvattennivåmätningar) både bör <strong>och</strong> kan<br />
förbättras.<br />
Följande huvudmoment ingår i projektet för att pröva hypoteserna:<br />
• Sammanställning av data från regionala arkeologer <strong>och</strong> RAÄ:s fornlämningsregister. Test för att med<br />
hjälp av statistiska metoder bedöma sannolikheten för förekomst av fornlämningar inom en viss<br />
region.<br />
• Med ledning av kända data <strong>och</strong> statistiska metoder göra en uppskattning av förväntade material <strong>och</strong><br />
sannolik fyndmängd i okända fornlämningar. Med ledning av tidigare forskningsresultat ta fram<br />
prognoser för hur materialen kan ha brutits ned. Hydrologiska faktorer påverkar både markkemi <strong>och</strong><br />
mikroorganismer. Uppskattning av konserveringskostnader.<br />
• Framtagning av nedbrytningskänslighetskartor för viktiga regioner. Utveckling av tidigare utförda<br />
kartor, anpassade för olika slags material. Detta baseras på utökad kunskap om aktuella<br />
nedbrytningsparametrar (se ovan). Föreslå kompletterande kemiska analyser.<br />
• Utveckling av befintliga geofysiska metoder (georadar, magnetometri etc.) för att lokalisera okända<br />
fornlämningar inom ett givet område. Test <strong>och</strong> verifiering av detekteringsförmåga på platser utvalda<br />
med hjälp av statistisk metodik.<br />
• Föreslå skonsamma anläggningsmetoder <strong>och</strong> prognostisera påverkan på fornlämningar p.g.a.<br />
byggverksamhet. Övervakningsprogram för att studera att rimlig hänsyn tas.<br />
• Utveckling <strong>och</strong> testning av metodik för strukturell analys av olika kombinerade rumsliga data som<br />
underlag för arkeologisk prospektering. Test <strong>och</strong> validering i samband med pågående<br />
infrastrukturprojekt.<br />
Koppling till behovsbilden <strong>och</strong> samhällsrelevans<br />
Detta projekt syftar till kostnadseffektiva arkeologiska undersökningar. Dessa utgör ofta en avsevärd del<br />
av budgeten för anläggningsprojekt, ibland kostsammare än miljöundersökningar <strong>och</strong> geotekniska<br />
förundersökningar. Det finns från Banverkets <strong>och</strong> Vägverkets sida ett starkt intresse i att finna metoder<br />
för att minska dessa betydande kostnader. Även ur kulturhistorisk synpunkt är en effektivare metodik<br />
värdefull. Många gånger missar man förekomsten av fornlämningar i den arkeologiska undersökningen.<br />
Det är väl känt i anläggningsbranschen att man ofta inte rapporterar tidigare okända fynd som påträffas<br />
under anläggningsarbetet p.g.a. av risken för förseningar <strong>och</strong> extrakostnader, varigenom viktiga fynd kan<br />
gå förlorade. En effektivare metodik skulle underlätta arbetet för arkeologerna <strong>och</strong> medför att<br />
arkeologernas arbete kan koncentreras på de mest intressanta fornlämningarna. Genom effektivare teknik<br />
<strong>och</strong> samordnad planering finns en stor potential i att genomföra förundersökningar på ett sådant sätt att<br />
resultatet kan ligga till grund för såväl arkeologisk undersökning som miljökonsekvensbeskrivningar<br />
(MKB) <strong>och</strong> geoteknisk förundersökning. Härigenom uppnås en ökad effektivitet i utförandet <strong>och</strong> en<br />
förbättrad kvalitet i beslutsunderlagen i samtliga tillämpningar.<br />
Mål <strong>och</strong> delaktiviteter<br />
De fyra delaktiviteterna enligt nedan kommer att genomföras som ett integrerat samarbetsprojekt.<br />
6
Chalmers – Gunnar Ch. Borg<br />
Byggverksamhetens inverkan på markförlagda arkeologiska föremåls bevarandegrad in situ, samt<br />
kontrollprogram.<br />
Byggverksamhet påverkar den omgivande miljön på olika sätt, bl.a. arkeologiska fornlämningar. De<br />
projekt <strong>och</strong> publikationer, som sammanfattas i skriften ”Påverkan på arkeologiskt material i jord” av<br />
Anders G. Nord <strong>och</strong> Agneta Lagerlöf (2002) har medfört, att kunskapen om vilka faktorer som påverkar<br />
korrosion av markförlagd arkeologisk brons, järn <strong>och</strong> ben har ökats markant. Gunnar Ch. Borg har<br />
deltagit i båda projekten.<br />
Syftet med detta delprojekt är att (1) studera nedbrytningsfaktorer för markförlagda arkeologiska<br />
material (2) studera hur byggverksamhet påverkar dessa faktorer, samt (3) ge underlag för<br />
byggplaneringsprocessen, inklusive efterföljande kontrollprogram.<br />
Kunskapen om vilka faktorer, som är betydelsefulla för nedbrytning av olika arkeologiska material (i<br />
relation till byggnation), behöver utvecklas vidare. Dessutom finns det ytterligare material att studera,<br />
t.ex. arkeologiskt trä (där mikroorganismer är betydelsefulla) samt kulturlager (som ofta innehåller<br />
organiska rester). Denna kunskap är nödvändig för att kunna förutsäga effekterna av planerad<br />
byggverksamhet. Dessutom utgör den ett värdefullt underlag inför planeringsprocessen <strong>och</strong> det i vissa fall<br />
nödvändiga kontrollprogrammet efter byggnationen.<br />
Många markförlagda arkeologiska föremål <strong>och</strong> företeelser befinner sig i den ytliga omättade zonen. Detta<br />
innebär att t. ex. schaktningsarbeten påverkar geohydrologi <strong>och</strong> kemi i dessa marklager genom<br />
förändringar vad gäller bl.a. markvattenhalt, oxiderande/reducerande miljö, elektrolytinnehåll <strong>och</strong><br />
ämnestransport med markvattnet. Förutom kemisk påverkan på marklagren <strong>och</strong> deras innehåll, innebär<br />
detta en kraftig påverkan för livsbetingelserna för olika mikroorganismer, vilka är betydelsefulla vid<br />
nedbrytning av t.ex. organiska material. Nedhuggning av skogsstråk inför vägbyggen påverkar<br />
markkemin (<strong>och</strong> hydrologin), eftersom det skapas skogsfronter där torrdepositionen av svavel <strong>och</strong><br />
kväveföreningar är betydligt högre än på öppna fält eller inne i skogen. Även bilavgaser <strong>och</strong> vägsaltning<br />
påverkar. Via univ.lektor Bo Olofsson finns det en kontaktlänk mellan detta projekt <strong>och</strong> verksamheten vid<br />
Inst. för Mark <strong>och</strong> vattenteknik, KTH, vad gäller vägsaltningens miljöpåverkan. G Borgs tidigare<br />
erfarenheter av Soil-modellen (som är inkluderad i COUP-modellen) utgör grund för att studera<br />
förhållanden <strong>och</strong> hydrologisk påverkan i ytliga marklager. Även här finns en länk till KTH (Prof. Per-Erik<br />
Jansson).Hypoteserna testas på lämpliga konkreta infrastrukturprojekt.<br />
I första skedet är det ”senior” forskning av G. Borg, som planeras. I en senare fas kan det bli aktuellt med<br />
en doktorand. Samarbetspartners: Se den gemensamma sammanställningen nedan.<br />
KTH – Bo Olofsson <strong>och</strong> Herbert Henkel, SU-Arklab – Kjell Persson <strong>och</strong> Birgit Arrhenius<br />
Kombinerad rumslig information vid arkeologisk prospektering<br />
I samarbete mellan arkeologiska forskningslaboratoriet vid Stockholms Universitet <strong>och</strong> KTH har<br />
forskning påbörjats, med syfte att utveckla metodik för kombinerad analys av skilda data såsom<br />
geofysiska mätningar <strong>och</strong> traditionell geokemisk kartering. Hypotesen är att genom att kombinera<br />
lämpliga undersökningsmetoder på ett strukturellt vetenskapligt sätt erhålls ett betydligt säkrare underlag<br />
för val av detaljundersökningsområden <strong>och</strong> utgrävningsplatser.<br />
Delprojektet omfattar utveckling av en detektionsmatris med avseende på olika metoders förutsättningar<br />
att ge anomalier för olika slags arkeologiska fornlämningar. Det går självfallet inte att förvänta utslag från<br />
metallobjekt i en fornlämning från stenåldern. Däremot kan eventuellt fosfatkartering i kombination med<br />
susceptibilitetsmätning ge indikation på boplatser <strong>och</strong> eldstäder, med högupplösande radarmätningar kan<br />
äldre markytor påvisas, etc. Organisk halt ökar i allmänhet vid bosättningar <strong>och</strong> därigenom även<br />
markfuktigheten. Det finns rika erfarenheter utomlands, där indirekta scanningmetoder använts vid<br />
arkeologisk prospektering. Marklagrens kemiska sammansättning <strong>och</strong> inte minst fuktighet skiljer sig dock<br />
7
avsevärt från svenska förhållanden. Metodiken skall därför utformas huvudsakligen för svensk terräng,<br />
<strong>och</strong> omfatta såväl geofysiska som geokemiska metoder.<br />
Detektionsmatrisen utgör en bas för vidare utveckling av optimerad metodik för arkeologisk<br />
prospektering. Metoderna klassas utifrån sannolikheten att identifiera lämningen, <strong>och</strong> deras enskilda<br />
betydelse värderas. En statistiskt baserad variabelmetod utvecklas, vilken är ämnad att bli ett beslutsstöd,<br />
dels för val av prospekteringsmetoder, dels för att kombinera <strong>och</strong> analysera resultaten från dessa.<br />
Variabelmetoden utformas så att analyserna kan göras i 2D resp 3D. Det finns idag ett stort antal<br />
programvaror för kombinerad analys av lägesbunden information i 2D, t ex alla GIS-program, där<br />
analysen också kan automatiseras. Däremot finns inte detta lika lättillgängligt i 3D i nuläget. De CADprogram<br />
som finns är oftast inte användbara. Bearbetningen kan eventuellt göras i pseudo3D för att<br />
återföras <strong>och</strong> presenteras i 3D CAD-miljö.<br />
Delprojektet omfattar dels teoretisk utveckling av prospekteringsmetodik enligt modell ovan, dels tester<br />
av metodiken i samband med arkeologisk prospektering vid ett antal infrastrukturprojekt, helst i olika<br />
terränger <strong>och</strong> med olika slags arkeologiska lämningar. Undersökningar görs dels med geofysiska metoder<br />
(elektrisk mätning, susceptibilitets-mätningar, elektromagnetiska mätningar) i samarbete med LTH (se<br />
nedan), samt geokemiska metoder. Analys görs av hur tillägg av olika metoder förbättrar<br />
detekteringsmöjligheterna i relation till ökade kostnader <strong>och</strong> ökad tidsåtgång. Test <strong>och</strong> analys av metodik<br />
för samtidig hantering av skilda typer av rumslig data. Utvärdering av olika hanterings- <strong>och</strong><br />
presentationsstrategier. Akademiskt kommer delprojektet att leda fram till en doktorsexamen inom ämnet.<br />
LTH – Torleif Dahlin <strong>och</strong> Peter Ulriksen<br />
Utveckling <strong>och</strong> utvärdering av avbildande geofysisk undersökningsteknik<br />
Detta delprojekt avser utveckling av geofysisk metodik för att indikera exakt var, inom ett givet område,<br />
intressanta lämningar kan vara belägna. Användbarheten av geofysiska metoder är starkt beroende av<br />
tidåtgång, kostnad <strong>och</strong> begriplighet, <strong>och</strong> därmed av teknik för insamling, analys <strong>och</strong> presentation. Snabbt<br />
insamlade data sänker kostnaden för undersökningen, minskar potentiell störning, <strong>och</strong> ökar<br />
tillämpbarheten. En fysikaliskt baserad utvärdering minskar tvetydigheten. Tätt insamlade mätdata ger<br />
möjlighet till fotoliknande presentation av mätobjektets egenskaper, vilket i många fall gör resultatet<br />
självförklarande. Detta sänker kostnaden för tolkning <strong>och</strong> ökar genom bildernas allmäntillgänglighet<br />
också tillämpbarheten. Magnetometri <strong>och</strong> georadar är primärt påtänkta metoder för yttäckande kartering,<br />
men även olika elektromagnetiska metoder skall ingå (induktiv <strong>och</strong> kapacitiv konduktivitetsmätning,<br />
metalldetektorer). Georadar ger tredimensionella data vid tvådimensionell avsökning, medan<br />
magnetometri endast ger tvådimensionella data. Magnetometri <strong>och</strong> vissa elektromagnetiska metoder har<br />
fördelen att metoderna fungerar i starkt lerhaltiga jordarter. För fördjupade undersökningar kan<br />
geoelektrisk undersökning ge tredimensionella data, även i starkt lerhaltiga jordar.<br />
Syftet med delprojektet är att se hur tätsamplade data, som i bildform avspeglar markens innehåll av bl.a.<br />
arkeologiskt intressanta lämningar, kan utnyttjas för effektivisering av arkeologiska utgrävningar.<br />
Tidigare utvecklad automatisk scanningsteknik kan avsöka små ytor med hög upplösning, men tekniken<br />
måste utvecklas så att mätningarna går fortare. Syftet är också att vidareutveckla mät- <strong>och</strong><br />
utvärderingstekniken så att handhavandet förenklas, med visionen att arkeologerna själva skall kunna<br />
göra rutinundersökningar. Vi avser att samarbeta med de svenska tillverkarna av geofysiska<br />
mätinstrument (Malå Geoscience AB <strong>och</strong> ABEM Instrument AB).<br />
En viktig del av projektet är att testa metoderna på olika slags fornlämningar för att verifiera att det ger<br />
relevanta resultat, där det är centralt att belysa de olika metodernas detektionsförmåga för olika<br />
arkeologiska material (metall, trä, murrester, eldstäder etc.) i olika geologiska <strong>och</strong> hydrologiska miljöer.<br />
Dessa tester kan delvis tänkas ske över kända <strong>och</strong> dokumenterade fornlämningar, men det finns<br />
uppenbara begränsningar i vad som kan uppnås där då dessa torde vara påverkade av tidigare<br />
undersökningar. En viktig del i utvärderings- <strong>och</strong> verifieringsarbetet blir därför att testa metoderna på<br />
testlokaler (i förbindelse med infrastrukturprojekt) utvalda som potentiellt fornlämningsrika med hjälp av<br />
8
den statistiska metodiken. Detta arbete används också för att pröva hypotesen att man kan göra en<br />
statistisk bedömning av sannolikheten för förekomsten av arkeologiska lämningar.<br />
Genom den tunga utvecklingsdelen i detta delprojekt krävs en stor insats av seniorforskartid för att bli<br />
effektivt, <strong>och</strong> även för att ett doktorandprojekt inte skall göras beroende av ett utvecklingsarbete som är<br />
svårprognosticerat i tidshänseende. Det är möjligt att utöver det koppla även ett doktorandprojekt vid<br />
LTH till projektet, vilket skulle fokusera på de olika metodernas detektionsförmåga <strong>och</strong> därmed skulle<br />
kunna genomföras utan att vara beroende av alla delar i metodutvecklingen.<br />
RAÄ – Anders G. Nord <strong>och</strong> Kate Tronner<br />
Analyser rörande arkeologiska fornlämningar, fynd, nedbrytningsfaktorer, bevarandegrad <strong>och</strong><br />
konserveringskostnader.<br />
På Riksantikvarieämbetes Kulturmiljöavdelning finns expertis rörande lagar <strong>och</strong> förordningar i samband<br />
med utgrävningsärenden, <strong>och</strong> inom UV-avdelningen finns ett stort antal erfarna arkeologer. Med<br />
kännedom om tidigare grävresultat från regionen skall i detta delprojekt statistiska metoder provas för att<br />
uppskatta sannolikheten för att inom ett visst område träffa på okända fornlämningar, samt bedöma vilka<br />
material <strong>och</strong> vilken mängd fynd som förväntas förekomma i en tidigare okänd fornlämning. Enheten har i<br />
samarbete med Chalmers Institution för Geologi genomfört ett nationellt <strong>och</strong> ett EU-finansierat<br />
internationellt projekt avseende nedbrytning av brons, järn <strong>och</strong> benmaterial i jord, samt nedbrytningens<br />
beroende av markkemi <strong>och</strong> hydrologiska förhållanden. Nedbrytningen av ovan nämnda material är bl.a.<br />
starkt beroende av den omgivande jordens pH-värde. Särskilda försurningskänslighetskartor har utarbetas<br />
för några regioner i Sverige, <strong>och</strong> fler skall utarbetas för ytterligare ett antal viktiga regioner såsom Skåne,<br />
Småland, Västergötland <strong>och</strong> Östergötland. Kunskaperna rörande materialnedbrytning skall utvidgas till<br />
att omfatta alla material som förekommer i svenska fornlämningar. Detta skall ske genom<br />
litteraturstudier, genomgång av grävrapporter, praktiska försök <strong>och</strong> internationella kontakter. Med ovan<br />
nämnda data går det att göra prognoser rörande konditionen hos föremålen i olika fornlämningar, <strong>och</strong> en<br />
uppskattning av förväntade konserveringskostnader. ATm-enheten har stor erfarenhet av att konservera<br />
arkeologiska föremål. Enhetens konservatorer har kunskaper för att bedöma konserveringsbehov- <strong>och</strong><br />
kostnader för olika typfall. Denna baskunskap är nödvändig för en korrekt konsekvensbedömning<br />
Översiktlig resursplan<br />
Vi söker detta projekt på femårsbasis.<br />
Resurser behövs för följande:<br />
Seniorforskning (RAÄ, LTH, KTH & Chalmers) ca 15 - 18 manmånader / år, 1-2 doktorander, konsulter,<br />
samarbetspartners. Fördelningen seniorforskning <strong>och</strong> doktorander kan variera mellan åren.<br />
Projektledning, möten, symposier<br />
Instrument, datorprogram etc., fältarbeten för validering<br />
För att klara ovanstående åtaganden krävs ett årligt anslag av storleksordningen 2.5 MSEK<br />
Samarbetspartners<br />
Personal från RAÄ/UV (enhetschef Johan Anund m fl), konservatorer från RAÄ/ATm-enheten samt<br />
regionala arkeologer. Prof. em. Einar Mattsson, f.d. chef för Korrosionsinstitutet, samt prof. Henk Kars<br />
(Amsterdams fria universitet) anlitas på konsultbasis. Till detta projekt avser vi även knyta prof. Lars O.<br />
Ericsson <strong>och</strong> FL Otto Graffner (Geol. Inst. Chalmers), prof. Thomas Nilsson (SLU; träexpert), Prof. Per-<br />
Erik Jansson (KTH; COUP-modellen), samt som statistisk expertis Dr Björn Areskoug (Inst. Mat. Stat.,<br />
Chalmers).<br />
9
Projekt 2: Användning av restprodukter i infrastrukturprojekt<br />
Anna-Lena Öberg-Högsta, Golder Associates AB/Chalmers<br />
David Bendz, Statens Geotekniska institut (SGI), Anne-Catrine Norrström, KTH, Peter<br />
Flyhammar, LTH<br />
Bakgrund <strong>och</strong> problemställning<br />
I Sverige används idag nästan uteslutande naturmaterial i infrastrukturprojekt. De ökade kraven<br />
från omvärlden på hushållning med ändliga naturresurser <strong>och</strong> minskning av avfallsmängderna,<br />
införandet av deponiskatt samt de ökande kraven rörande deponering av avfall medför att det för<br />
samhället <strong>och</strong> de olika producenterna av restprodukter är angeläget att finna alternativa<br />
användningsområden. En förutsättning för att möjliggöra återanvändning av restprodukter är att<br />
klarlägga dess geotekniska egenskaper <strong>och</strong> framförallt dess miljöpåverkan.<br />
Återanvändningen av resprodukter i infrastrukturprojekt styrs främst av anläggningsbranschens<br />
krav beträffande tekniska egenskaper <strong>och</strong> av miljöbalken avseende de miljömässiga kraven. Ett<br />
stort problem för dagens användning av alternativa material som framställts ur avfall <strong>och</strong><br />
restprodukter inom den svenska bygg- <strong>och</strong> anläggningssektorn är att det saknas generella<br />
miljömässiga kvalitetskrav (t.ex. gränsvärden) <strong>och</strong> i viss mån standardiserade testmetoder för<br />
desamma. En viktig anledning är att traditionella ballastmaterial har betraktats som inerta, d v s<br />
kemiskt stabila <strong>och</strong> mindre reaktiva. Tillstånd för användning av material i anläggningar baseras<br />
idag på bedömningar från fall till fall (försiktighetsprincipen) <strong>och</strong> tillsynsmyndigheterna i Sverige<br />
har olika syn <strong>och</strong> policy avseende nyttjandet av desamma. Detta leder till otydliga riktlinjer <strong>och</strong><br />
subjektiva bedömningar för återanvändning.<br />
Det finns idag en stor mängd resultat från olika lakförsök på alternativa material, men det saknas<br />
fortfarande kunskap om utlakningsförloppen under fältförhållanden. En ökad förståelse för<br />
processerna <strong>och</strong> parametrarna som styr utlakningen av olika ämnen från en teknisk<br />
fullskalekonstruktion, t ex banvall, vägkropp, parkeringsplats, G/C-väg, etc, är därför av stor<br />
betydelse för möjligheterna att utveckla vetenskapligt underbyggda miljömässiga regler för<br />
återanvändning av alternativa material.<br />
Det som skiljer dessa emissionsförlopp från andra snartlika miljöproblem, som emissioner från<br />
avfallsdeponier <strong>och</strong> förorenad mark, är att materialen ofta är delvis inneslutna i konstruktionen.<br />
Överytan, t.ex. en asfaltsbeläggning, har ofta relativt låg genomsläpplighet för vatten <strong>och</strong> luft,<br />
medan slänterna kan vara mera genomsläppliga. Emissionerna (utlakningen) från en dränerad<br />
konstruktion kommer i hög grad att påverkas av randvillkor som nederbörd, beläggningens <strong>och</strong><br />
slänternas genomsläpplighet, omgivande temperatur, grundvattennivån, etc.<br />
Syfte <strong>och</strong> mål<br />
Projektets huvudsyfte är därför att ta fram underlag för ett regelsystem för användning av<br />
alternativa material.<br />
Målet är att utarbeta en emissionsmodell för anläggningskonstruktioner som kan användas som<br />
verktyg vid utformandet av rikt- <strong>och</strong> gränsvärden. Emissionsmodellen skall bygga på en<br />
konceptuell modell(er) som är kopplad till en omfattande systembeskrivning.<br />
10
Föreliggande projekt utgörs av laboratorie- <strong>och</strong> fältförsök samt teoretiska studier. Målsättningen är<br />
att genom matematisk/geokemisk modellering definiera de emissionsscenarier som bör beaktas i<br />
arbetet med att utarbeta bedömningsgrunder för användning av avfallsklassificerade material som<br />
alternativa material. Relevanta emissionsscenarier skall utarbetas för olika typer av användning <strong>och</strong><br />
vara kopplade till en specifik yttre påverkan (randvillkor) vilken, i sin tur, definieras av topografi,<br />
hydrologi, klimat, geologi, trafikbelastning, etc. Dessa skall sedan verifieras genom<br />
laboratoriestudier <strong>och</strong> i fullskaleförsök av verkliga designs. Slutligen skall resultaten sättas i<br />
relation till bakgrundskoncentrationer (utlakning från naturmaterial), emissioner från drift <strong>och</strong><br />
underhåll samt trafik.<br />
Koppling till behovsbild<br />
Utarbetandet av bedömningsgrunder för användning av alternativa material måste genomföras så<br />
att dessa harmonierar med bedömningsgrunderna för förorenad mark, den nya avfallsförordningen<br />
<strong>och</strong> de acceptanskriterier för de olika avfallsdeponiklasserna som publicerats den 16 januari 2003 i<br />
annex II till deponeringsdirektivet 1999/31/EC. Det är viktigt att analysera <strong>och</strong> diskutera den<br />
inkonsekvens i synsättet på avfallsklassat material som kommer till uttryck i dessa<br />
bedömningsverktyg. Bedömningsgrunderna skall höja kvaliteten på beslutsunderlaget vid<br />
miljökonsekvensbeskrivningar av planerat anläggningsarbete där alternativa material utnyttjas till<br />
förmån för naturliga material.<br />
Användning av alternativa material i bygg- <strong>och</strong> anläggningskonstruktioner innebär att<br />
föroreningarna är inneslutna i en teknisk konstruktion vilket fördröjer exponeringen för vatten <strong>och</strong><br />
den resulterande utlakningen. Det föreligger därför ett stort behov av en analys av den tekniska<br />
konstruktionen <strong>och</strong> dess funktion, beskrivning av scenarier för hur vatten tar sig in i<br />
konstruktionen, inverkan av händelser, åtgärder <strong>och</strong> långsiktiga förändringar. Resultatet av<br />
projektet möjliggör genomförandet av relevanta riskbedömningar <strong>och</strong> därmed förses<br />
tillsynsmyndigheterna med ett tillämpligt beslutsunderlag.<br />
Samhällsrelevans<br />
För närvarande är nyttjandegraden av avfall <strong>och</strong> resprodukter inom vissa sektorer av industrin<br />
relativt liten i Sverige, trots att forskning <strong>och</strong> utveckling har pågått i närmare 20 år. Orsakerna till<br />
detta är flera men den främsta orsaken är sannolikt att det saknas klara direktiv avseende<br />
villkorskrav från myndigheter angående tekniska <strong>och</strong> miljömässiga krav på restprodukter.<br />
Dessutom har för lite information om forskningsresultat avseende tekniska <strong>och</strong> miljömässiga<br />
parametrar, testmetoder, riktlinjer vid design mm nått ut till en bredare krets.<br />
Behovet av en samlad <strong>och</strong> riktad forskning samt spridning av resultat <strong>och</strong> erfarenheter till industrin<br />
<strong>och</strong> berörda myndigheter är stort. Inom detta projekt kommer viktigt underlag att tas fram för att<br />
kunna möjliggöra relevanta bedömningar avseende alternativa materials miljömässiga egenskaper<br />
<strong>och</strong> dess inverkan på människors hälsa <strong>och</strong> miljön. Projektet utgör ett nödvändigt komplement till<br />
de övriga projekt som bedrivs inom ämnesområdet i Sverige vid de olika högskolorna <strong>och</strong><br />
instituten samt inom angränsande ämnesområde (förorenade markområden).<br />
Projektet förväntas leda fram till förslag på riktvärden avseende emissioner för ett antal olika<br />
restprodukter i ett antal typ-miljöer <strong>och</strong> typ-designs. Idag saknas riktvärden för nyttjande av<br />
alternativa material, vilket ytterligare försvåra återanvändandet främst för beslutsfattare<br />
(tillsynsmyndigheter) <strong>och</strong> många gånger jämförs, felaktigt, halter av miljöstörande ämnen i<br />
alternativa material med de som är framtagna för förorenad mark.<br />
Resultatet från föreliggande projekt skall därför främst nyttjas som underlag i en mer övergripande<br />
<strong>och</strong> omfattande modell för att genomföra riskbedömningar.<br />
11
Mål <strong>och</strong> del aktiviteter<br />
Arbetsmetodiken är en iterativ process där befintlig kunskap avseende alternativa materials<br />
tekniska <strong>och</strong> miljömässiga egenskaper utgöra basen. Denna information erhålls från de parters<br />
(industrier/företag/tillsynsmyndigheter) som är nödvändiga för ett lyckat resultat <strong>och</strong> som kommer<br />
att involveras i projektet.<br />
Ett antal olika scenarios avseende typ-miljöer <strong>och</strong> designs skisseras. Typ-miljöerna representeras<br />
av olika områden med olika grad av skyddsvärde, t ex industrimark, områden för bostäder,<br />
naturskyddade områden etc. Vidare upprättas olika designs kopplade till typ av restprodukt samt<br />
dess placering i konstruktionen. Detta medför ett systematiskt <strong>och</strong> schematiskt framtagande av<br />
olika randvillkor som sedan blir styrande i de modeller som utarbetas. För att antal typ-miljöer <strong>och</strong><br />
typ-designs sätts olika hypoteser upp <strong>och</strong> olika emissionsscenarios beräknas teoretiskt. Bl a<br />
genomförs studier av komplexa vatten- <strong>och</strong> massflöden i fysiska modeller. Tillgängliga<br />
matematiska transportmodeller kommer att användas vid kvantitativa beräkningar.<br />
Med utgångspunkt från de upprättade hypoterserna <strong>och</strong> de teoretiska modellerna identifieras ett<br />
antal nyckelparametrar avseende de miljömässiga egenskaperna. Tidigare utförda<br />
laboratorieundersökningar avseende miljömässiga parametrar kompletteras <strong>och</strong> olika typer av<br />
lakförsök utförs. Vid laboratorieförsöken genomförs också en modifiering av det ursprungliga<br />
materialet både vad gäller dess miljömässiga egenskaper men också avseende dess tekniska<br />
egenskaper genom mekanisk bearbetning <strong>och</strong> tillsatsmedel, t ex cement, kalk, järn etc beroende på<br />
materialets ursprung.<br />
Vidare genomförs fullskaleförsök i fält i syfte att verifiera erhållna laboratorieresultat <strong>och</strong> uppsatta<br />
hypoteser rörande emissioner. Fältförsöken syftar också till att demonstrera skillnader i emissioner<br />
från olika typer av designs samt studera ackumulerade effekter under fältförhållanden, verifiera <strong>och</strong><br />
validera emissionsmodellen.<br />
Vid riskbedömningar <strong>och</strong> uppskattningar av emissioners påverkan på t ex grundvatten nedströms<br />
en konstruktionen bör en emissionsmodell kopplas samman med befintliga transportmodeller som<br />
t.ex. PHREEQC 2, PHAST, MODFLOW, MT3DMS <strong>och</strong> PHT3D. Resultat från emissionsmodellen<br />
utgör då input (källtermen) i grundvattenmodellen. En studie av olika modeller <strong>och</strong> dess inverkan<br />
på grundvatten genomförs kopplat till de resultat som erhålls från fält <strong>och</strong> laboratorieförsöken.<br />
Slutligen analyseras de teoretiska hypoterserna <strong>och</strong> de genomförda modellberäkningarna mot de<br />
resultat som erhålls på laboratorium <strong>och</strong> vid fältförsök <strong>och</strong> en kvantifiering av de miljömässiga<br />
effekterna vid olika emissionsscenarier genomförs. Vidare sätts resultaten i relation till<br />
bakgrundskoncentrationer (utlakning från naturmaterial), emissioner från drift <strong>och</strong> underhåll samt<br />
trafik.<br />
Den inom projektet resulterande emissionsmodellen (tillsammans med t.ex. olika befintliga<br />
grundvattenmodeller) kan användas för riskbedömning <strong>och</strong> för att utforma miljömässiga krav för<br />
vägbyggnadsmaterial. Kraven kan, liksom för avfall som skall deponeras, vara olika för olika typer<br />
av användning, d v s olika för olika emissionsscenarier. Förbättrade kunskaper om<br />
utlakningsprocesserna ökar också möjligheter att utforma lakförsök som bättre representerar<br />
lakning under fältförhållanden.<br />
Resultaten kommer att kommuniceras till myndigheter <strong>och</strong> övriga intressenter genom<br />
referensgrupper, vetenskapliga <strong>och</strong> populärvetenskapliga artiklar, rapporter samt konferenser <strong>och</strong><br />
seminarier.<br />
12
Översiktlig resursplan<br />
Projektet kommer att genomföras som olika delprojekt på de högskolor <strong>och</strong> institut som är<br />
involverade. De olika delprojektet som i detta skede kan identifieras är:<br />
1. Utarbetande av emissionmodell samt teoretisk modellering – kopplingar till befintliga<br />
transport <strong>och</strong> spridningsmodeller<br />
2. Modifiering av tekniska <strong>och</strong> miljömässiga egenskaper hos restprodukter -<br />
Laboratoriestudier av olika typer av mekaniska bearbetning inblandning av<br />
stabiliseringsmedel samt lakförsök<br />
3. Fullskale-försök avseende emissioner<br />
4. Modellerade emissioner i relation till bakgrundskoncentrationer<br />
De resurser som projektet som helhet bedöms kräva fördelas över 4 år enligt tabell nedan. Totalt<br />
söks 7,6 Mkr fördelat på 4 år.<br />
Kostnadsslag Kostnad (exkl.<br />
moms) kkr<br />
Forskande personal<br />
inkl omkostnader<br />
År 1<br />
Kostnad (exkl.<br />
moms) kkr<br />
År 2<br />
13<br />
Kostnad (exkl.<br />
moms) kkr<br />
År 3<br />
Kostnad (exkl.<br />
moms) kkr<br />
År 4<br />
800 800 800 800<br />
Referensgrupp 100 200 200 400<br />
Fältförsök 200 500 500 -<br />
Laboratorieförsök 600 500 300<br />
Resor <strong>och</strong> traktamenten 100 200 200 400<br />
Totalt 1 800 2 200 2 000 1 600<br />
Samarbetspartners<br />
De partners som identifierats inom projektet är Chalmers tekniska högskola, institutionen för<br />
geoteknik/geologi, SGI (Kontaktperson David Bendz), KTH (Kontaktperson Anne-Catrine<br />
Norrström), LTH (Kontaktperson Peter Flyhammar).<br />
Nödvändiga partners inom projektet är producenter av avfall såsom t ex byggindustrin,<br />
stålindustrin, avfallsförbränningsanläggning mfl vars produkter är belagda med deponiskatt <strong>och</strong> där<br />
en alternativ avsättning kan skapa en håll bar utveckling för industrisegmentet samt förbättrar den<br />
miljömässiga <strong>och</strong> ekonomiska nyckeltalen.
Vidare är samverkan med myndighetssidan av avgörande betydelse för framgången i projektet.<br />
Både Ban- <strong>och</strong> vägverk samt Naturvårdsverk, länsstyrelser <strong>och</strong> kommuners miljöförvaltningar bör<br />
involveras.<br />
Projektgruppen har mycket goda relationer både till industri <strong>och</strong> myndighetssidan <strong>och</strong> ser goda<br />
möjligheter att knyta dessa partners till projektet. Inom projektgruppen finns erfarenhet av att<br />
arbeta inom kompetenscentrabildningar, CDU, vilket är av vikt vid samverkan mellan olika<br />
högskolor, institut samt företag <strong>och</strong> myndigheter. Vidare har gruppen mångårig erfarenhet av att ha<br />
arbetat inom det aktuella forskningsområdet.<br />
14
Projekt 3: Förundersökning - värdering <strong>och</strong> optimering av<br />
undersökningar<br />
Torleif Dahlin, Gerhard Barmen <strong>och</strong> Peter Ulriksen, Teknisk geologi, Lunds<br />
tekniska högskola<br />
Lars Rosén, Geologiska institutionen, <strong>och</strong> Tommy Norberg, Matematisk statistik,<br />
Chalmers<br />
Bakgrund<br />
En god uppfattning om egenskaperna hos jord, berg <strong>och</strong> grundvatten <strong>och</strong> dessas fördelning i<br />
rummet är en viktig framgångsfaktor vid planering <strong>och</strong> genomförande av anläggningsprojekt.<br />
Det finns ett negativt samband mellan förundersökningens omfattning <strong>och</strong> kvalitet <strong>och</strong> risken<br />
för extrakostnader av olika slag i byggskedet. Trots detta görs ibland alltför begränsade<br />
ingenjörsgeologiska förundersökningar. Konsekvenserna kan bli förseningar <strong>och</strong> onödig<br />
omgivningspåverkan med ekonomiska <strong>och</strong> miljömässiga effekter. Ett tydligt exempel på detta<br />
är Hallandsåsprojektet.<br />
En optimal förundersökning identifierar <strong>och</strong> tydliggör de områden <strong>och</strong> frågeställningar där<br />
risken för påverkan på ekonomi <strong>och</strong> omgivning är stor. Förundersökningens omfattning <strong>och</strong><br />
uppläggning bör stå i proportion till riskerna vid en felbedömning av situationen. Nyttan med<br />
extra förundersökningsinsatser i ett visst anläggningsprojekt varierar kraftigt beroende på typ<br />
av förundersökning <strong>och</strong> plats för utförandet. Ibland genomförs omotiverat omfattande<br />
provtagningsprogram eller undersökningar med omotiverat hög detaljeringsgrad i enstaka<br />
punkter. Konsekvenserna av alltför omfattande undersökningsprogram är onödigt höga<br />
undersökningskostnader.<br />
Följaktligen finns det ett stort behov av att mera ingående värdera nyttan med olika<br />
undersökningar i avsikt att nå effektivare undersökningsprogram, undvika onödig<br />
omgivningspåverkan <strong>och</strong> minska förseningar. Detta gäller särskilt faktorer som är<br />
förknippade med stor osäkerhet <strong>och</strong> där bristfälligt underlag kan leda till omfattande<br />
konsekvenser. Exempel på detta är olika geologiska <strong>och</strong> hydrogeologiska faktorer <strong>och</strong><br />
föroreningsproblem vid anläggning inom exempelvis gammal industrimark.<br />
Frågeställning<br />
Huvudfrågeställningen i detta projekt är vilken omfattning <strong>och</strong> typ av ingenjörsgeologisk<br />
förundersökning som är motiverad för att få ett fullgott underlag för de beslut som behöver tas<br />
i samband med placering <strong>och</strong> utformning av en anläggning. Går det att på ett praktiskt<br />
tillämpbart sätt uppnå effektivare undersökningsprogram <strong>och</strong> värdera nyttan med olika<br />
tänkbara undersökningar i olika situationer?<br />
Hypotes <strong>och</strong> huvudmetoder<br />
Projektets arbetshypotes är att det går att uppnå effektivare förundersökningar genom att<br />
kombinera systematiskt fördjupad fältundersökningsmetodik med en ingående värdering av<br />
nyttan med olika sorters kompletterande undersökningar med hjälp av beslutsanalys i form av<br />
så kallad Bayesiansk datavärdesanalys.<br />
Systematiskt fördjupad fältundersökningsmetodik innebär att med utgångspunkt i översiktlig<br />
geologisk kartering successivt öka undersökningarnas detaljeringsgrad i de zoner där<br />
15
osäkerheten är störst eller där markens egenskaper förefaller att vara särskilt gynnsamma eller<br />
ogynnsamma för det aktuella anläggningsprojektet. Vanligen innebär det en fördjupning med<br />
hjälp av yttäckande geofysik <strong>och</strong> slutligen representativa detaljundersökningar <strong>och</strong><br />
provtagningar såsom kvalificerade borrningar, CPT, hydrauliska tester <strong>och</strong> kemisk-fysikaliska<br />
analyser. Genom att bearbeta informationen med statistiska metoder, exempelvis kriging, kan<br />
delområden med stora brister i dataunderlaget identifieras <strong>och</strong> nyttan av ytterligare<br />
undersökningar med olika metoder bedömas i ett första steg.<br />
Parallellt med den systematiskt fördjupade fältundersökningsmetodiken kan Bayesiansk<br />
datavärdesanalys användas. Detta är ett verktyg baserat på ekonomisk beslutsanalys där<br />
undersökningars omfattning sätts i relation till risken för ett felaktigt beslut <strong>och</strong> dettas<br />
ekonomiska konsekvens. Ett exempel på felaktigt beslut är utformning av en anläggning som<br />
leder till onödig omgivningspåverkan eller försenat färdigställande. I risken för ett felaktigt<br />
beslut ingår dels konsekvensen av detta beslut, dels sannolikheten att undersökningen inte<br />
skall beskriva de verkliga förhållandena på ett korrekt sätt. Det senare är kopplat till faktorer<br />
som provtagningsteknikens säkerhet, det naturliga systemets heterogenitet, analysosäkerheter,<br />
mänskliga faktorer med mera. Analysen har således ekonomiska, statistiska <strong>och</strong> tekniska<br />
komponenter.<br />
Vid en strikt tillämpning av den Bayesianska datavärdesanalysen kan ny information inte<br />
motiveras om inte reduktionen av risken att misslyckas har ett högre värde än den extra<br />
undersökningskostnaden. Vid värderingen kan dock olika strategier användas beroende på<br />
vilken riskbenägenhet beslutsfattaren har. Exempelvis kan det i fall där osäkerheterna är stora<br />
<strong>och</strong> risken för misslyckande är betydande vara lämpligt att införa ett säkerhetstänkande.<br />
Erfarenheter från exempelvis undersökningar av förorenade områden visar att<br />
datavärdesanalyser leder till en effektivare provtagning, en tydligare identifiering av möjliga<br />
misslyckanden samt en mera kostnadseffektiv utformning av anläggningar.<br />
Koppling till behovsbilden<br />
Projektet är direkt inriktat på att möta behovet av förbättrade förundersökningar för att tidigt<br />
kunna göra bättre strategiska bedömningar <strong>och</strong> situationsanspassning. Att tydligt styra<br />
detaljerade undersökningar till ogynnsamma lägen <strong>och</strong> till de områden där risken för<br />
"misslyckande" är störst ger också möjligheter till förbättrade beskrivningar av kritiska<br />
faktorer - "pudelns kärna" - <strong>och</strong> till lägre kostnader.<br />
Genom valet av tillämpningsexempel har projektet även kopplingar till behovet av att<br />
förbättra metoderna för att analysera <strong>och</strong> hantera utsläpp till vatten <strong>och</strong> till sanering av<br />
förorenade markområden.<br />
Samhällsrelevans<br />
Förbättrad kompetens inom utformning av effektiva ingenjörsgeologiska förundersökningar<br />
<strong>och</strong> värdering av undersökningars nytta har stor samhällsrelevans, bland annat därför att<br />
undermarksbyggandet vid anläggningsprojekt med stor sannolikhet kommer att öka i<br />
framtiden. Kompetensen har också mycket stor betydelse vid bedömningar av konflikter<br />
mellan nya <strong>och</strong> befintliga anläggningar <strong>och</strong> förorenad mark samt grundvattentäkter,<br />
ytvattentäkter <strong>och</strong> våtmarker. EU:s nya vattendirektiv, den på senare år skärpta<br />
miljölagstiftningen <strong>och</strong> de svenska miljömålen gör att ett stort antal nya skyddsområden<br />
kommer att behöva inrättas för befintliga <strong>och</strong> presumtiva grund- <strong>och</strong> ytvattentäkter. Antalet<br />
konfliktpunkter mellan vägar/järnvägar <strong>och</strong> skyddsområden kommer därmed att öka <strong>och</strong> nya<br />
beslutsunderlag baserade på effektiva förundersökningar kommer att krävas. Antalet<br />
underfarter vid planskilda korsningar ser också ut att öka, bland annat av trafiksäkerhetsskäl<br />
<strong>och</strong> landskapsestetiska skäl. Detta leder ofta till grundvattensänkningar <strong>och</strong>/eller dränering av<br />
16
våtmarker <strong>och</strong> ytvattendrag, vilket i sin tur också kräver beslutsunderlag <strong>och</strong> motiverar en<br />
ökad kompetens inom genomförande <strong>och</strong> värdering av effektiva förundersökningar.<br />
Vidare skall det betonas att projektet kan medföra stora tids- <strong>och</strong> kostnadsbesparingar om det<br />
kan visa att man i tidiga skeden, det vill säga på sparsamt underlagsmaterial, skulle kunna<br />
göra bättre prognoser <strong>och</strong> prioritera fördjupade undersökningar mera effektivt.<br />
En utveckling <strong>och</strong> anpassning av den skisserade metodiken för undersökningar i<br />
anläggningsprojekt skulle medföra:<br />
• Öppen <strong>och</strong> strukturerad värdering av undersökningars nytta.<br />
• Effektivare undersökningar genom förbättrad anpassning av undersökningars typ <strong>och</strong><br />
omfattning till de problem som skall lösas.<br />
• Effektivare undersökningar genom en fokusering av dyrbara undersökningar <strong>och</strong><br />
provtagningar till områden med stora risker.<br />
• Tydlig hantering av undersökningars osäkerheter.<br />
• Ökat medvetande om betydelsen av olika typer av undersökningar i olika skeden av<br />
anläggningsprojekt.<br />
Mål <strong>och</strong> delaktiviteter<br />
Projektets huvudmål är att utveckla ett praktiskt tillämpbart arbetssätt för att uppnå<br />
effektivare förundersökningar. Arbetssättet ska bygga på en kombination av systematiskt<br />
fördjupad fältundersökningsmetodik med en ingående värdering av nyttan med<br />
kompletterande undersökningar med hjälp av beslutsanalys i form av Bayesiansk<br />
datavärdesanalys.<br />
Projektet föreslås genomföras som två parallella doktorandprojekt under perioden 2004-2008.<br />
Doktoranderna tar huvudansvar för var sin del av huvudprojektets två delar <strong>och</strong> länkas nära<br />
samman genom att arbetet tillämpas på samma praktikfall, genom att doktoranderna delvis<br />
följer samma doktorandkurser <strong>och</strong> genom att handledningen genomförs av en handledargrupp<br />
bestående av forskare från LTH <strong>och</strong> Chalmers. Handledningen kompletteras också genom<br />
synpunkter från samarbetspartners vid det tillämpade arbetet kring praktikfallen.<br />
Doktorandprojekt 1: "Optimerad" systematiskt fördjupad fältundersökningsmetodik<br />
Huvudhandledare: Torleif Dahlin<br />
Bihandledare: Lars Rosén, Peter Ulriksen <strong>och</strong> Gerhard Barmen<br />
Delaktiviteter: Vidareutveckling av systematiskt fördjupad fältundersökningsmetodik,<br />
huvudsakligen genom tillämpning på utvalda praktikfall. Vidareutveckling av teknik för<br />
förundersökningar <strong>och</strong> tillståndskontroll av bergs <strong>och</strong> jords mekaniska <strong>och</strong> hydrauliska<br />
egenskaper samt av föroreningsförekomst i mark <strong>och</strong> grundvatten. Den huvudsakliga<br />
metodiken är integrerad undersökning <strong>och</strong> tolkning med flera metoder <strong>och</strong> med stöd i<br />
statistisk analys <strong>och</strong> bearbetning. Genom kombinationen av olika undersökningsmetoder <strong>och</strong><br />
statistisk analys kan en modell med en bättre geometrisk beskrivning av marken <strong>och</strong> dess<br />
egenskaper skapas än vad som kan erhållas med en enskild metod.<br />
Med utgångspunkt i översiktlig geologisk kartering av de utvalda praktikfallen ökas<br />
successivt undersökningarnas detaljeringsgrad i de zoner där osäkerheten är störst eller där<br />
markens egenskaper förefaller att vara särskilt gynnsamma eller ogynnsamma för det aktuella<br />
anläggningsprojektet. Fördjupning med hjälp av yttäckande geofysik, där georadar, resistivitet<br />
<strong>och</strong> seismik bedöms ha stor potential men även kapacitiva eller induktiva elektromagnetiska<br />
metoder kan vara intressanta. Därefter genomförs i utvalda punkter representativa<br />
detaljundersökningar <strong>och</strong> -provtagningar såsom kvalificerade borrningar, CPT, hydrauliska<br />
tester <strong>och</strong> kemisk-fysikaliska analyser. Avslutande bearbetning av informationen med<br />
statistiska metoder såsom kriging för identifiering av delområden med stora brister i<br />
17
dataunderlaget samt en första bedömning av nyttan av ytterligare undersökningar med olika<br />
metoder.<br />
Dessa resultat diskuteras successivt med doktorand 2 <strong>och</strong> bearbetas vidare av denne.<br />
Efterhand lämnas också underlag för bedömningar av faktorer som provtagningsteknikens<br />
säkerhet, det naturliga systemets heterogenitet, analysosäkerheter, mänskliga faktorer med<br />
mera till doktorand 2 för en fördjupad värdering av nyttan med ytterligare undersökningar.<br />
Doktorandprojekt 2: Bayesiansk datavärdesanalys för värdering av undersökningars nytta<br />
Huvudhandledare: Lars Rosén<br />
Bihandledare: Gerhard Barmen, Torleif Dahlin <strong>och</strong> Tommy Norberg<br />
Delaktiviteter: Bayesiansk datavärdesanalys utvecklas <strong>och</strong> anpassas för förundersökningar i<br />
anläggningsprojekt. Datavärdesanalysen används på två sätt: dels som “stoppklocka” för att<br />
bedöma när ytterligare provtagning inte är ekonomiskt lönsam <strong>och</strong> dels för att jämföra nyttan<br />
av olika provtagningsprogram. Efter inledande teoretiska studier sker utvecklingsarbetet<br />
främst genom tillämpning av tekniken på de utvalda praktikfallen. Undersökningars<br />
omfattning sätts i relation till risken för ett felaktigt beslut inklusive dettas ekonomiska<br />
konsekvens. Ett exempel på felaktigt beslut är utformning av en anläggning som leder till<br />
onödig omgivningspåverkan eller försenat färdigställande. I risken för ett felaktigt beslut<br />
ingår dels konsekvensen av detta beslut, dels sannolikheten att undersökningen inte skall<br />
beskriva de verkliga förhållandena på ett korrekt sätt. Det senare är kopplat till faktorer som<br />
provtagningsteknikens säkerhet, det naturliga systemets heterogenitet, analysosäkerheter,<br />
mänskliga faktorer med mera. Underlag för bedömningar av värden på dessa faktorer tas<br />
successivt fram genom samarbete med doktorand 1 <strong>och</strong> genom resultat från dennes arbete.<br />
Praktikfall:<br />
Forskningen bör inriktas mot faktorer där konsekvenserna av felaktiga beslut är stor,<br />
exempelvis stabilitetsproblem, miljöpåverkan på vattenresurser <strong>och</strong> biotoper samt anläggning<br />
i förorenade områden. Följande tre typer av praktikfall med konkreta exempel på<br />
tillämpningsplatser föreslås till att börja med:<br />
a) Konfliktpunkt mellan väg/järnväg <strong>och</strong> befintligt eller tilltänkt skyddsområde för<br />
vattentäkt. Risk för förändring av grund- eller ytvattnets kvalitet på grund av<br />
vägdagvatten, vägsalt, urlakning från banvall eller olyckor med farligt gods. Hur mycket<br />
<strong>och</strong> vilka undersökningar behöver göras för att så effektivt som möjligt hantera denna<br />
situation?<br />
Ett intressant exempel på denna typ av konfliktpunkt är Bergaåsen vid Ljungby. Där<br />
planeras vattentäkt <strong>och</strong> ansökan om skyddsområde i en stor isälvsavlagring under <strong>och</strong><br />
intill E4:an. Av särskilt intresse är här frågan om i vilken utsträckning grundvattnets<br />
kvalitet påverkas av vägsaltning. Ett exempel på en konfliktpunkt mellan en mindre<br />
vattenresurs <strong>och</strong> en mindre väg/järnväg föreslås också behandlas som praktikfall.<br />
b) Behov av grundvattenavsänkning som en följd av nedsänkt trafikplats eller nedsänkt<br />
planskild korsning väg/järnväg. Hur mycket <strong>och</strong> vilka undersökningar behöver göras för<br />
att så effektivt som möjligt hantera denna situation med hänsyn till stabilitet <strong>och</strong><br />
kvantitativ <strong>och</strong> kvalitativ påverkan på vattenresurser <strong>och</strong> omgivande biotoper, särskilt<br />
våtmarker?<br />
18
Ett exempel på sådan grundvattensänkning är nu aktuell i Norrköping. Där kommer E22an<br />
att gå under en befintlig gata, vilket medför behov av en grundvattensänkning på cirka<br />
5 meter i lera/siltlager i närheten av en kommunal ytvattentäkt. Ett annat exempel finns<br />
vid Bredaryd där väg 152 planeras att läggas i ett vattentätt tråg under järnvägen mellan<br />
Halmstad <strong>och</strong> Värnamo. Den planskilda korsningen omges av organiska jordarter <strong>och</strong><br />
ligger nära en kommunal vattentäkt.<br />
c) Anläggning av väg/järnväg i förorenad mark. Hur mycket <strong>och</strong> vilka undersökningar<br />
behöver göras för att så effektivt som möjligt hantera denna situation?<br />
Göta älv-dalen föreslås väljas som praktikfall (detta används också som försöksområde i<br />
projektförslaget ”Situationsanpassad riskhantering <strong>och</strong> beslutsstöd” <strong>och</strong> vissa<br />
synergieffekter uppstår om båda projekten genomförs). Här finns flera exempel på<br />
områden med förorenad industrimark där Vägverket arbetar med utbyggnad/förbättring<br />
av Riksväg 45 <strong>och</strong> där Banverket arbetar med utbyggnad/upprustning av<br />
Norge/Vänerbanan. Vägverkets <strong>och</strong> Banverkets projektledare i detta område föreslås bli<br />
kontaktpersoner <strong>och</strong> samarbetspartners för doktorandprojekten.<br />
I inledningsfasen av projektet kommer en precisering <strong>och</strong> komplettering av urvalet av de<br />
konkreta praktikfallen att göras i samråd med Vägverket <strong>och</strong> Banverket <strong>och</strong> med andra<br />
intresserade, exempelvis kommuner, konsulter <strong>och</strong> entreprenörer.<br />
Översiktlig resursplan<br />
Två doktorandlöner under fem år: 2 x 5 x ca 400.000 kr = 4 miljoner kronor.<br />
Handledning av två doktorander under fem år: 2 x 5 x 250.000 kr = 2,5 miljoner kronor.<br />
Omkostnader för doktorander (lokalhyra, telefon, dator med program, litteratur,<br />
fältarbetsutrustning, analyskostnader, resor med mera): 2 x 5 x 350.000 kr = 3,5 miljoner<br />
kronor.<br />
Totalt: 10 miljoner kronor.<br />
Samarbetspartners<br />
Projektgruppen består av forskare inom geofysik, hydrogeologi, ingenjörsgeologi <strong>och</strong> statistik<br />
vid Chalmers <strong>och</strong> Lunds tekniska högskola. Dessutom kommer ett nära samarbete att ske med<br />
Vägverkets <strong>och</strong> Banverkets kontaktpersoner för Bergaåsen (konflikt mellan väg <strong>och</strong> tilltänkt<br />
skyddsområde för vattentäkt), Norrköping (grundvattensänkning vid planskild vägkorsning),<br />
Bredaryd (planskild korsning under grundvattenytan mellan järnväg <strong>och</strong> väg nära<br />
skyddsområde för vattentäkt) <strong>och</strong> Göta älvdalen (anläggning på förorenad mark) i samband<br />
med tillämpningen på de olika praktikfallen. Ytterligare samarbetspartners från Vägverket,<br />
Banverket, kommuner, konsulter, entreprenörer <strong>och</strong> andra intressenter tillkommer efterhand<br />
som tillämpningen på praktikfallen utvecklas.<br />
19
Projekt 4: Uthållig hantering av vägdagvatten<br />
Maria Viklander, Avd för Va-teknik, LTU<br />
Björn Öhlander, Avd för Tillämpad Geologi, LTU<br />
Ann-Margret Strömwall <strong>och</strong> Thomas Pettersson, WET, Chalmers<br />
Bakgrund<br />
Vägdagvatten det vill säga avrinning från våra vägar <strong>och</strong> gator, har länge varit en fråga om att<br />
på effektivaste sätt avleda nederbördsvatten till närmaste recipient, utan hänsyn till<br />
vattenkvalitet <strong>och</strong> kvaliteten på de sedimentära avlagringar dagvattnet ger upphov till under<br />
sitt flöde. Forskning under speciellt det senaste decenniet har visat att dagvatten kan vara både<br />
akut giftigt <strong>och</strong> på längre sikt ha en skadlig inverkan på miljön. Dagvattnets effekter på<br />
recipienten är dels beroende av dagvattnets egenskaper såsom mängd föroreningar, pH,<br />
redoxpotential, flöde, volym <strong>och</strong> temperatur men även av egenskaperna hos själva<br />
recipienten.<br />
Dagvatten består av en komplex blandning av suspenderat material, klorid, organiskt<br />
material som är biologiskt nedbrytbart, E-kolibakterier, tungmetaller samt organiska<br />
föroreningar. De vanligaste metallerna i vägdagvatten är bly, zink, järn, koppar, kadmium,<br />
krom <strong>och</strong> nickel. (Hvitved-Jacobsen <strong>och</strong> Yousef, 1991). Under senare år har forskning kring<br />
spridningen av katalysatormetaller som rhodium, palladium <strong>och</strong> platina i miljön väckt stort<br />
intresse (Rauch, 2001; Jensen, 2002). Bioackumulativa ämnen har fått allt mer<br />
uppmärksamhet eftersom de är långlivade i miljön <strong>och</strong> ackumuleras i näringskedjor.<br />
Organiska föroreningar kan även ha hormonstörande effekter på levande organismer.<br />
Pesticider <strong>och</strong> andra organiska kemikalier frigörs genom korrosion eller slitage av urbana ytor<br />
har nyligen kommit i fokus. Dock finns det få studier om organiska föroreningars förekomst i<br />
dagvatten p g a att dessa ämnen förekommer i relativt sett låga halter <strong>och</strong> är svåra att<br />
analysera. De studier som har gjorts hittills har behandlat PAHer (Krein <strong>och</strong> Schorer, 2000;<br />
van Mertre et al., 2000; Mikkelsen et al., 1997; Takada 1990), men det finns tusentals olika<br />
organiska ämnen i avgaser, en av de största källorna till kolväten i vägmiljöer (Ball et al,<br />
1991). Bilavgaser, oförbränt bränsle, gummidäck, oljor samt betong, färger <strong>och</strong> asfalt är<br />
samtliga möjliga källor till organiska föroreningar i vägmiljöer (Norin and Strömvall, 2001;<br />
Sadler et al, 1999; Andersson and Strömvall, 1999; Lindgren, 1998; Rogge et al., 1993;<br />
Takada et al., 1990).<br />
Metaller <strong>och</strong> organiska föroreningar är fördelade på tre olika fraktioner, partiklar,<br />
kolloider <strong>och</strong> löst fas. Det är utbytet mellan dessa tre faser som bestämmer biotillgängligheten<br />
<strong>och</strong> därmed toxiciteten. Föroreningar i den lösta fraktionen är direkt biotillgängliga. Metallers<br />
speciering <strong>och</strong> avskiljning av biotällgängliga metaller i dagvatten har dock endast förekommit<br />
i några mindre deltudier, exempelvis Björklund et al (2002). Organiska föroreningar är i<br />
allmänhet hydrofoba <strong>och</strong> adsorberas ofta till partiklar, t.ex. PAH:er förekommer i<br />
vägdagvatten främst i partikulär form (Hoffman et al., 1984). Dessa kan också omlagras <strong>och</strong><br />
bilda nya ämnen. För att kunna göra en relevant bedömning av miljörisken är det inte<br />
tillräckligt att bestämma totalhalten av metaller <strong>och</strong> organiska ämnen utan en speciering <strong>och</strong><br />
identifiering av nedbrytningsprodukter måste utföras. Dagens samhälle producerar tusentals<br />
nya kemikalier varje år <strong>och</strong> många av dem finner vi senare i vägdagvattnet. I en dansk<br />
kemikalieutredning har hundratals nya ämnen identifierats i dagvatten <strong>och</strong> som underlag för<br />
riskbedömningar har även ekotoxicitetstester utförts (Mikkelsen. et al., 2002).<br />
För att komma till rätta med de negativa effekterna från vägdagvatten <strong>och</strong> dess<br />
föroreningar har diken <strong>och</strong> dammar blivit vanligt förekommande lösningar för att minska<br />
miljöbelastningen, därför har ett flertal dammar anlagts runt om i Sverige. Enbart i<br />
Vägverkets regi finns i dagsläget 400 dammar (Lindgren, 2003). Flera studier har visat att<br />
dammarna effektivt reducerar mängden föroreningar till recipienter. En studie av<br />
dagvattendammar i Sverige har visat att avskiljningsförmågan kan variera mellan 30-80 %<br />
20
eroende på ämne <strong>och</strong> dammens utformning (Petterson, 1999). Trots denna avskiljning har<br />
det visats att kvalitén hos utgående vatten är så dålig att det föreligger risk för påverkan på<br />
recipientens ekosystem (German <strong>och</strong> Svensson, 2000). Studier av bland annat sjön Aspen har<br />
visat att även normalutformade vägdiken fungerar som föroreningsfällor (REF). Både<br />
dammar <strong>och</strong> diken fastlägger föroreningar <strong>och</strong> resultatet blir en långsiktig ökning av<br />
främmande ämnen i såväl vägslänter som på dammbottnar. Sedimenten kan potentiellt ge en<br />
sekundär föroreningsspridning genom demobilisering av föroreningar från sedimenten efter<br />
att de avlagrats. Hittills finns inget publiceras rörande avskiljning av organiska föroreningar.<br />
Vid Chalmers har en försstudie av förekomst av organiska föroreningar i vägdiken<br />
genomförts (Strömvall <strong>och</strong> Norin, 2003). Förhöjda halter av PAHer analyserades ner till en<br />
meter <strong>och</strong> mer än 99% av de halvflyktiga kolväten som kvantifierades är hittills oidentifierade<br />
ämnen.<br />
För en uthållig hantering av vägdagvatten sett ur ett längre tidsperspektiv krävs därför<br />
en helhetssyn på dikes- <strong>och</strong> dammsystem vilken omfattar såväl kortsiktiga, akuta<br />
toxiskaproblem, som långsiktiga, uppbyggande av främmande ämnen i mark, lösningar.<br />
Under de senaste åren har en rad olika dagvattenanläggningar <strong>och</strong> system testats runt om i<br />
Sverige <strong>och</strong> Danmark, vissa i laboratorium <strong>och</strong> andra fullskala, allt från omfattande<br />
mätprogram (Pettersson, 1999) till enkla stickprovsstudier. Erfarenheterna från dessa<br />
anläggningar har varierat <strong>och</strong> det är inte känt vilken betydelse anläggningen har för<br />
recipienten (Mikkelsen et al, 2001). Nyttan av olika typer av anläggningar bör därför utredas<br />
ytterligare innan fler fullskaleanläggningar byggs.<br />
Frågeställning<br />
Under de senaste åren har många dagvattenanläggningar anlagds i städer <strong>och</strong> längs vägar.<br />
Beroende på anläggningstyp ändras flödesmönstret för såväl vatten som föroreningar,<br />
eftersom olika dagvattenanlägningar reducerar olika ämnen <strong>och</strong> fraktioner i varierande grad.<br />
De frågor vi bör ställa oss är: Är dessa anläggningar uthålliga? Vad händer med metaller <strong>och</strong><br />
organiska föroreningar? Är det bättre att föroreningarna hamnar i mark, ytvatten eller<br />
grundvatten? Vägdagvatten <strong>och</strong> dess sediment innehåller högre halter av en mängd ämnen i<br />
jämförelse med naturliga bakgrundsvärden. När behöver man speciella anläggningar för<br />
omhändertagande av vägdagvatten? Går det att med noggranna studier, karakterisering <strong>och</strong><br />
speciering kvantifiera vägsystemens miljöpåverkan vid olika anläggningar för<br />
dagvattenhantering, <strong>och</strong> går det att till rimliga kostnader att minska miljöpåverkan?<br />
Hypotes<br />
Detaljerade studier av vägdagvatten, <strong>och</strong> sediment, kommer att ge sådan kunskap att vi kan<br />
planera <strong>och</strong> utforma en hållbar <strong>och</strong> kretsloppsanpassad väghållning med minimerad<br />
föroreningsspridning. Detta görs tillsammans med de aktörer som planerar, bygger <strong>och</strong><br />
underhåller vägar. För att uppnå detta är det viktigt att arbeta med multielementsanalyser <strong>och</strong><br />
inte enbart analysera de ämnen som förmodas vara av intresse. Det är också nödvändigt att<br />
förstå de processer som styr hur ämnen i vägdagvatten <strong>och</strong> sediment transporteras, om de<br />
binds eller frigörs samt om de kemiskt omlagras.<br />
Koppling till behovsbilden<br />
I projektet tas ett helhetsgrepp på så sätt att dagvattensystemens miljöpåverkan även utanför<br />
närområdena bedöms <strong>och</strong> ställs i relation till andra miljöpåverkande processer. Resultaten blir<br />
direkt tillämpbara för att ta fram de kritiska faktorer som behövs för att utföra<br />
belastningsstudier <strong>och</strong> upprätta strategier. Resultaten kommer även att vara användbara vid<br />
upprättandet av riskvärderingar <strong>och</strong> miljökonsekvensbeskrivningar. De modeller <strong>och</strong> riktlinjer<br />
som tas fram utifrån projektets resultat blir generella så att de kan användas tidigt i<br />
planeringsprocessen av nya anläggningar. I projektet kommer en kommunikationsplan att<br />
ingå så att resultaten kontinuerligt förmedlas till aktörer inom området.<br />
21
Koppling till grundutbildning<br />
Samhället har redan idag ett behov av personer med kunskap inom detta område, detta behov<br />
kommer dessutom mest troligt att öka under de kommande åren, den kunskap som kommer<br />
fram i projektet kommer kontinuerligt att föras ut i våra utbildningar av såväl civilingenjörer<br />
(Samhällsbyggnadsteknik, Väg o Vatten <strong>och</strong> Kemiteknik) som genom våra disputerade<br />
forskare. Studenterna kommer också att arbeta med dagvattenfrågor i projektarbeten <strong>och</strong><br />
examensarbeten, <strong>och</strong> en del så småningom som forskarstuderande. Vid Vatten Miljö<br />
Transport är vi ansvariga för mastersprogrammet Applied Environmental Measurement<br />
Techniques. Genom detta program kommer forskningsresultaten också att få internationell<br />
spridning,<br />
Samhällsrelevans<br />
För att förverkliga visionerna om ett uthålligt samhälle finns en rad mål <strong>och</strong> riktlinjer <strong>och</strong> de<br />
viktigaste inom vägdagvatten området är miljökvalitetsmålen <strong>och</strong> EUs vattendirektiv. Av de<br />
15 miljökvalitetsmålen har följande åtta en tydlig relevants för vägdagvatten: bara naturlig<br />
försurning, ingen övergödning, giftfri miljö, grundvatten av god kvaliteé, myllrande<br />
våtmarker, god bebyggd miljö, levande sjöar <strong>och</strong> vattendrag. Det nya vattendirektivet delar in<br />
Sverige i fem vattendistrikt. Vattenmyndigheter skall ansvara för miljömål, åtgärdsprogram<br />
<strong>och</strong> förvaltningsplan för vattendistriktet <strong>och</strong> se till att analyser <strong>och</strong> övervakning av<br />
vattendragen kommer till stånd. Utsläpp av vägdagvatten kommer att regleras av<br />
vattendirektivet varför det är viktigt att öka kunskapen om vägdagvattnets sammansättning<br />
<strong>och</strong> effektiviteten i befintliga <strong>och</strong> planerade reningsanläggningar.<br />
Mål<br />
Projektets övergripande mål är att, i samarbete med marknadsaktörer <strong>och</strong> myndigheter,<br />
utveckla strategier <strong>och</strong> planer för att möjliggöra en uthållig hantering av vägdagvatten.<br />
Detaljerade studier av vägdagvatten, vägsediment <strong>och</strong> dagvattensediment i dammar <strong>och</strong> diken<br />
kvantifiera hur effektiva olika system är som föroreningsfällor, samt kvantifiera<br />
miljöpåverkan på kort <strong>och</strong> lång sikt. Detta inkluderar bedömning av behovet av behandling<br />
eller efterbehandling av sediment i till exempel fyllda dammar <strong>och</strong> diken. Att genom<br />
interaktion <strong>och</strong> kommunikation med aktörer inom området se till att resultaten snabbt<br />
kommer till användning.<br />
Delaktiviteter<br />
Dagvattenkvalitet<br />
Metaller<br />
Metallers verkan eller toxicitet (giftverkan) i naturen kan inte bedömas enbart<br />
genom totalhaltsbestämningar i fält <strong>och</strong>/eller med kontrollerade haltbestämningar<br />
av homogeniserade prov vid toxikologiska laboratorieförsök. En viktig del i denna studie är<br />
därför att bestämma den fysiokemiska specieringen av metaller i vägdagvatten. En studie i<br />
Kanada har visat att vägdagvatten kan uppvisa akut toxicitet <strong>och</strong> gentoxicitet beroende på<br />
källan, säsongen, tidpunkten under en regnskur <strong>och</strong> det allmänna avrinningsmönstret<br />
(Marsalek et al., 1999). En nyligen publicerad undersökning i Stockholmsområdet har pekat<br />
på att metaller i dagvatten verkar vara direkt biotillgängliga. Med tanke på den speciella<br />
biogeokemiska sammansättningen på vägdagvatten bör det ha en fysiokemisk speciering som<br />
skiljer sig från naturligt ytvatten. En av arbetshypoteserna i denna delstudie är därför att<br />
vägdagvatten har en relativt förhöjd halt av lösta (diffunderbara) metallhalter i jämförelse<br />
med ett naturligt vatten. Detta ökar biotillgängligheten <strong>och</strong> risken för metallstress i<br />
recipienten.<br />
Huvudmålet med detta delprojekt är därför att på väl valda, vägar med olika<br />
trafikbelastningar bestämma den sant lösta (diffunderbara, direkt biotillgängliga) halten av<br />
22
metaller i vägdagvatten med hjälp av ultrafiltrering <strong>och</strong> DGT tekniker. Skillnader i<br />
fysiokemisk speciering av metaller mellan vägdagvatten <strong>och</strong> naturligt vatten kommer att<br />
utvärderas. Även vägdagvattnets variationerna under längre tidsperiod kommer att studeras.<br />
Organiska föroreningar<br />
I detta projekt kommer vi att utförligt karaktärisera <strong>och</strong> studera förekomsten av organiska<br />
föroreningar i vägdagvatten, vägdiken <strong>och</strong> vägdagvattensediment. Detta görs med hjälp av<br />
avancerade gaskromatografiska analyser (GC/MS). En ny extraktionsteknik med SPME (solid<br />
phase microextraction), innebär att olika fraktionerna av de organiska föroreningarna kan<br />
analyseras effektivt <strong>och</strong> utan användning av hälsovådliga kemikalier (Alpendurada, 2000).<br />
Vätskekromatografi (HPLC) med UV- <strong>och</strong> fluorosensdektorer i serie, kommer att användas<br />
för att specialstudera <strong>och</strong> bestämma specifika PAHer. Genom att bestämma den relativa<br />
sammansättningen av specifika organiska föroreningar kan källor till föroreningar indikeras<br />
<strong>och</strong> på så sätt leda till effektiva åtgärder. Dessa analyser leder fram till en prioriteringslista<br />
med de viktigaste organiska föroreningarna i vägdagvatten, diken <strong>och</strong> sediment. De<br />
prioriterade ämnena kommer sedan att studeras vidare för att bestämma diken <strong>och</strong> dammars<br />
förmåga att avskilja organiska föroreningar. Även fastläggning, transportprocesser <strong>och</strong><br />
kemisk omlagring kommer att studeras genom mätningar i fält <strong>och</strong> omfattande lakförsök vid<br />
laboratorium.<br />
Diken <strong>och</strong> dammars lämplighet <strong>och</strong> effektivitet<br />
För att bestämma anläggningarnas långsiktiga effektivitet att avskilja föroreningar, genom en<br />
massbalans av inkommande <strong>och</strong> utgående föroreningsmängder, krävs att ett omfattande<br />
kontrollprogram sätts upp. Mätningar måste utföras under en längre sammanhängande period,<br />
med flera regntillfällen i en kontinuerlig serie. Automatiska provtagare som kan mäta<br />
dagvattenflöden <strong>och</strong> ta flödesproportionella prover installeras vid anläggningens inlopp <strong>och</strong><br />
utlopp. Samlingsprover från inlopp <strong>och</strong> utlopp skapas <strong>och</strong> analyseras, vid varje regntillfälle,<br />
för att bestämma anläggningens effektivitet att avskilja föroreningar. För bestämning av<br />
föroreningars speciering <strong>och</strong> omlagringsmekanismer i en anläggning krävs att flera delprover<br />
under varje regntillfälle från inlopp respektive utlopp studeras <strong>och</strong> analyseras.<br />
Studier av de avskiljda föroreningarna (sedimenten) i anläggningarna är nödvädiga<br />
för att öka kunskapen om hur anläggningarna bör underhållas <strong>och</strong> skötas för att uppnå högsta<br />
avsklijningseffektivitet.<br />
För att förstå de processer som styr fastläggning <strong>och</strong> transportprocesser av<br />
föroreningar i diken kommer jordprover att tas i djupprofiler ända ner till grundvattennivån.<br />
Även underliggande grundvatten kommer att analyseras. Även olika jordas förmåga att<br />
fastlägga <strong>och</strong> omlagra föroreningar studeras. Resultaten ligger sedan till grund för hur ett dike<br />
optimalt bör utformas för effektivt omhändertagande av föroreningar.<br />
Metaller<br />
Vattenproverna kommer att specieras, dvs den andel av ämnen som transporteras i sant löst<br />
fas, den andel som bärs av kolloider <strong>och</strong> den andel som bärs av partiklar > 0,22 µm bestäms. I<br />
dammar <strong>och</strong> diken kommer profiler av sediment att tas, <strong>och</strong> i dammarna även profiler av<br />
dammvatten <strong>och</strong> sedimentets porvatten liksom inflödande <strong>och</strong> utflödande vatten. Kemiska<br />
analyser <strong>och</strong> speciering görs på vattenproven. Sedimenten, även från perkolationsmagasin,<br />
<strong>och</strong> lamellavskiljare, kommer att karakteriseras noggrant (kornstorleksfördelning, BET yta,<br />
mineralogisk sammansättning, kemisk sammansättning). Mikroskopiering, XRD, SEM <strong>och</strong><br />
laser ICP-MS (Axelsson et al. 2002; Rauch et al., 2002), kommer att användas för att<br />
bestämma vilka mineral som finns <strong>och</strong> i vilka faser olika ämnen i sedimenten sitter. Även<br />
sekventiell extraktion kommer att användas för det senare (Hall et al., 1996a; b). Samspelet<br />
sediment-vatten kommer att visa hur stor risken är för sekundär föroreningsspridning är från<br />
23
sedimenten (Widerlund and Ingri, 1995). Även de i miljösammanhang “nya” grundämnena<br />
Pt, Rh, Pd <strong>och</strong> lantanoiderna (dvs katalysatormetallerna) kommer att analyseras (Eckhardt and<br />
Schaefer, 1999).<br />
Huvudsyftet med det här delprojektet är att med detaljerade studier av dagvatten <strong>och</strong><br />
dagvattensediment i dammar, diken, perkolationsmagasin <strong>och</strong> lamellavskiljare kvantifiera hur<br />
effektiva olika system är som föroreningsfällor. De platser som väljs för dessa studier är<br />
delvis desamma som i delprojektet Dagvattenkvalitet.<br />
Organiska föroreningar<br />
Mätningar av vägdiken <strong>och</strong> befintliga anläggningars reningseffektivitet genomförs enligt<br />
kontrollprogrammet ovan. Resultaten används för att ta fram riktlinjer för utformning av<br />
diken <strong>och</strong> nya reningsanläggningar. I detta projekt kommer även de mekanismer som bidrar<br />
till de organiska föroreningarnas transport i vägdiken <strong>och</strong> avskiljning i dammar <strong>och</strong> våtmarker<br />
att studeras. Mätningar utförs dels i fält <strong>och</strong> i omfattande laktester i kolonn <strong>och</strong> batch.<br />
Inverkan av parametrar som pH, NaCl, TOC, syrehalt <strong>och</strong> omblandning studeras. Även<br />
sediments <strong>och</strong> jordars egenskaper som vattenhalt, glödningsrest, humifieringsgrad <strong>och</strong><br />
partikelstorleksfördelning bestäms samt dess betydelse för transportprocesser <strong>och</strong> kemisk<br />
omlagring. Vidare behöver materialet i dikesbotten <strong>och</strong> bottensediment studeras i detalj för att<br />
fastställa om de organiska föroreningarna är stabila i denna miljö <strong>och</strong> för att ta reda på vilka<br />
kemiska parametrar som påverkar detta.<br />
Strategier för uthållig hantering av dagvatten<br />
För att kunna bedöma risker <strong>och</strong> belastningar orsakade av vägdagvattnet kommer<br />
flödesscheman för bland annat vatten <strong>och</strong> föroreningar att upprättas för ett antal vägar med<br />
olika förutsättningar med avseende på region, trafikbelastning etc. Vid beräkningarna<br />
kommer bl a hänsyn att tas till avrinningsområden, topografi, yttyper, trafikflöden,<br />
ledningssystem, saltanvändning, avrinning, befolkningstäthet <strong>och</strong> industriförekomst.<br />
Beräkningar kommer att baseras på såväl litteraturvärden som resultaten från denna studie.<br />
Detta arbete kommer att ske i nära samarbete med avnämarna. Flödesscheman kommer att<br />
upprättas för såväl dagens situation som den situation som uppstår vid en eventuell åtgärd<br />
som exempelvis damm/dike. Här kommer olika typer av ”aktiviteter/lösningar” att vara<br />
aktuella som exempelvis åtgärder för: drift <strong>och</strong> underhåll, utjämning <strong>och</strong> lokalt<br />
omhändertagande samt olika typer av behandling <strong>och</strong> rening av vägdagvattnet. Även andra<br />
länders erfarenheter <strong>och</strong> kunskap av alternativa hanteringsmetoder <strong>och</strong> dess miljöpåverkan<br />
kommer att tillgodogörs.<br />
Forskargrupp<br />
Projektet är ett samarbete mellan Vatten Miljö <strong>och</strong> Transport, Chalmers (Thomas Petterson<br />
<strong>och</strong> Ann-Margret Strömwall), Avd för Tillämpad Geologi (Björn Öhlander <strong>och</strong> Johan Ingri)<br />
<strong>och</strong> Avd för VA-teknik (Maria Viklander <strong>och</strong> ) Luleå tekniska universitet. I projektet kommer<br />
fyra doktorander att vara verksamma.<br />
Referensgrupp<br />
Till projektet är en referensgrupp knuten den består av Åsa Lindgren <strong>och</strong> Torbjörn Svensson,<br />
Vägverket samt ett antal personer från konsulter <strong>och</strong> myndigheter.<br />
Övergripande tidplan<br />
År 1. Utförlig litteratursökning. Planering för provtagning i fält <strong>och</strong> analyser.<br />
Metodutveckling.<br />
År 2. Vägdagvattendammar: Provtagning i fält <strong>och</strong> analyser. Organiska föroreningar <strong>och</strong><br />
metallspeciering. Massbalanser. Metodutveckling. Resultaten publiceras internationellt.<br />
24
År 3. Diken: : Provtagning i fält <strong>och</strong> analyser. Massbalanser. Organiska föroreningar <strong>och</strong><br />
metallspeciering Metodutveckling.Resultaten publiceras internationellt.<br />
År 4. Laktester vid laboratorium <strong>och</strong> fortsatt provtagning i fält <strong>och</strong> analyser. Resultaten<br />
publiceras internationellt<br />
År 5. Riktlinjer för utformning av hållbara vägdiken <strong>och</strong> dammar. Resultaten publiceras<br />
internationellt<br />
Övergripande budget (Detaljerad budget se nedan)<br />
<strong>IVA</strong> Egen finansiering Totalt<br />
CTH 600 333 933<br />
LTU 1 400 890 2 290<br />
Totalt 2 000 1 040 3 223<br />
Referenser<br />
Alpendurada, M.F. (2000) Solid phase microextraction: a promising technique for sample<br />
preparation in environmental analysis J. Chrom. A 889, 3-14.<br />
Andersson, Å and Strömvall A.-M. (2001) Leaching of concrete admixtures containing<br />
thiocyanate and resin acids. Environ. Sci. Technol. 4, 788-793.<br />
Axelsson, M.D., Rodushkin, I., Ingri, J. and Öhlander, B. 2002. High spatial resolution<br />
analysis of ferromanganese concretions by LA-ICP-MS. Ge<strong>och</strong>emical Transactions 3, 40-<br />
47.<br />
Ball, D.J., Hamilton, R.S. and Harrison, R.M. (1991) The influence of high-way related<br />
pollutants on environmental quality. In: Highway Pollution, Hamilton, R.S and<br />
Harrison, R.M. (ed.), Elseiver, Netherlands.<br />
Bäckström, Malmqvist and Viklander (2001). Stormwater Management in a<br />
Catchbasin Perspective – Best Practices or Sustainable Strategies? Presenter at<br />
the IWA World Water Congress in Berlin Oct 2001.<br />
Björklund-Blom, L., G.M. Morrison, J. Kingston, G. Mills, R. Greenwood, T.J.R. Pettersson<br />
and S. Rauch (2002) Performance of an in situ passive sampling device for metals in<br />
stormwater. Journal of Environmental Monitoring, 4, 258-262.<br />
Eckhardt, J.D. and Schaefer, J. 1999. Platinum-group-metals emitted from automobile<br />
converters and the distribution in the environment. J. Conf. Abs. 4:1, p. 565.<br />
Ellis, J.B. and Revitt, D.M. 1991. Drainage from roads: control and treatment of highway<br />
runoff. Report NRA 4304/MID.012, Technical Services Adminstration, London.<br />
German, J. (2001) Stormwater sediments, removal and characteristics, Licentiate<br />
thesis at Water Environment Transport, Chalmers University of Technology.<br />
Färm, C. 2003. Pollution reduction in storm water using detentin ponds and constructed<br />
filters. Doctoral dissertation 2003:4. Department of Public Technology, Mälardalen<br />
University.<br />
Hall, G.E.M., Vaive, J.E., Beer, R. and Hoashi, M. 1996a. Selective leaches revisited, with<br />
emphasis on the amorphous Fe oxyhydroxide extraction. J. Ge<strong>och</strong>em. Explor. 56, 59-78.<br />
Hall, G.E.M., Vaive, J.E. and MacLaurin, A.L. 1996b. Analytical aspects of the application of<br />
sodium pyrophosphate reagent in the specific extraction of the labile organic component of<br />
humus and soils. J. Ge<strong>och</strong>em. Explor. 56, 23-36.<br />
Hoffman, E., Mills, G., Latimer, J., and Quinn, J. (1984). Urban Runoff as a Source of<br />
Polycyclic Aromatic Hydrocarbons to Coastal Waters. Environmental Science and<br />
Technology. 18, 580-587.<br />
Krein, A. and Schorer, M. (2000) Road runoff pollution by polycyclic aromatic<br />
hydrocarbons and its contribution to river sediments Wat. Res., 34 (16), 4110 -<br />
4115<br />
Larm, T. 1994. Dagvattnets sammansättning, recipientpåverkan <strong>och</strong> behandling. VAV report<br />
1994-06, ISBN 91-88392-80-5 (In Swedish).<br />
25
Lindgen, Å. (1998) Road Constrution Materials as a Source of Pollutants. PhD<br />
thesis at Department of Environmental Engineering, Luleå University of<br />
Technology.<br />
Marsalek, J., Barnwell, T.O., Geiger, W., Grottker, M., Huber, W.C., Saul, A.J., Schilling, W.<br />
and Torno, H.C. 1993. Urban drainage systems: design and operation. Water Science and<br />
Technology 27, 31-10.<br />
Van Metre, P.C., Mahler, B.J. and Furlong, E.T. (2000) Urban sprawl leaves its<br />
PAH signature. Environ. Sci. Tecchnol. 34, 4064-4070.<br />
Mikkelsen, P. S., Hafliger, M., Ochs, M., Jacobsen, P. Tjell, J. C. and Boller, M.<br />
(1997) Pollution of soil and groundwater from infiltration of highly<br />
contaminated stormwater – A case study, Water Sci. Technol. 36(8-9), 325-<br />
330.<br />
Mikkelsen, P.S., Viklander, M., Linde, J.J., and Malmqvist, P.A. (2001). BMPs in stormwater<br />
management in Denmark and Sweden. United Engineering Foundation conf. on Linking<br />
stormwater BMP designs to receiving water impacts mitigation, Snowmass/Colorado,<br />
USA, 19-24 Aug 2001. (Accepted for book publication)<br />
Norin M. and Strömvall, A.-M. (2001) Leaching pf polycyclic aromatic<br />
hydrocarbons (PAH) and semi-volatile organic contaminants from storages of<br />
reclaimed asphalt pavement. Sent to Environmental Technology for<br />
publication.<br />
Pettersson T.J.R., German J., and Svensson G. (1999). Pollutant removal efficiency in two<br />
stormwater ponds in Sweden. In: Proceedings of the 8 th International Conference on<br />
Urban Storm Drainage, Joliffe I. B. and Ball J. E. (Eds), pp. 866-873.<br />
Pettersson, T.J.R. (1999). Stormwater pond for pollution reduction. PhD-thesis, Dept.<br />
of Sanitary Engineering, Chalmers University of Technology, Göteborg, Sweden.<br />
Rauch, R., Morrison, G.M. and Molodovan, M. 2002. the Science of the Total Environment<br />
286, 243-251.<br />
Rogge, W. F., Hildemann, L. M., Mazurek, M. A., Cass, G. R. and Simoneit, B. R. T.<br />
(1993) Source of fine organic aerosol. 3. Road dust, tire debris, and organometallic<br />
brake lining dust: Roads as sources and sinks, Environ. Sci. Technol. 27(9), 1892-<br />
1904.<br />
Sadler, R., Delamont, C., White, P. and Connell, D. (1999) Contaminants in soil as a<br />
result of leaching from asphalt. Toxicol. Environ. Chem. 68, 71-81.<br />
Sriyaraj, K. And Shutes (2001) An assessment of the impact of motorway runoff on a<br />
pond, wetland and stream. Env. Int. 26, 433-439<br />
Strömvall, A.-M. and Norin, M (2003) Vertical leaching of PAH and organic<br />
contaminants in road ditches. To be published<br />
SOU 2002:105 Klart som vatten. (http://www.sou.gov.se/vattenadm/betankande.htm)<br />
Takada, H., Tomodo, O. and Ogura, N. (1990) Determination of polycyclic aromatic<br />
hydrocarbons in urban street dusts and their source material by capillary gas<br />
chromatography. Environ. Sci. Technol. 24, 1179-1186.<br />
Widerlund, A. and Ingri, J. 1995. Early diagenesis of arsenic in sediments of the Kalix River<br />
estuary, northern Sweden. Chemical Geology 125, 185-196.<br />
26
Detaljerad budget<br />
Eftersom OH kostnaderna beräknas på olika sätt vid Chalmers <strong>och</strong> LTU redovisas respektive<br />
högskola/universitet för sig. I tabellerna redovisas de genomsnittliga kostnaderna under en 5års<br />
period.<br />
LTU<br />
(kkr)<br />
Löner*<br />
Total <strong>IVA</strong> LTU Egenfinansiering<br />
Doktorand NNI (80%) 450<br />
450<br />
Doktorand NNII<br />
Doktorand NNIII<br />
450<br />
Professor Johan Ingri 81<br />
Professor Björn Öhlander 50<br />
Docent Maria Viklander 100<br />
Tekniker 75<br />
Summa löner 1 656 916 740<br />
OH (55%)<br />
Analyser <strong>och</strong> utrustning* 450 300 150<br />
Resor 100 100<br />
Datorer etc 75 75<br />
Total kostnad 2 131 1 391 890<br />
* Inkl OH 55%<br />
27
Chalmers<br />
Lönekostnader<br />
Ny Doktorand (80%) 290 000<br />
Handledare Tekn dr, Lektor Ann-Margret<br />
Strömvall <strong>och</strong> Tekn dr Forskarassistent<br />
Thomas Petttersson (tillsammans ~ 25%) 130 000<br />
Forskningsingenjör Jesper Knutsson 80 000<br />
Summa lönekostnad 500 000<br />
Material etc<br />
Analyskostnader (Avskrivning + drift<br />
GC/MS) 100 000<br />
Förbrukningsmaterial 30 000<br />
IT-kostnader (inkl datorkostnad) 27 000<br />
Direkta projektomkostnader 36 000<br />
Resekostnader<br />
Resor 25 000<br />
Summa material <strong>och</strong> resekostnader 218 000<br />
Summa projektkostnad 718 000<br />
Kostnader för högskoleavgifter <strong>och</strong><br />
lokalkostnader med 30% (18+12) tillkommer 215 00<br />
28<br />
Totalt <strong>IVA</strong><br />
Chalmers<br />
Egenfinansiering<br />
Summa sökta medel 933 000 600 333
Projekt 5: Situationsanpassad riskhantering<br />
Lars Rosén, docent, GEO – Institutionen för geologi <strong>och</strong> geoteknik, Chalmers<br />
Roger Thunvik, biträdande professor, Institutionen för Mark- <strong>och</strong> vattenteknik, KTH<br />
Stefan Olander, tekn. lic., Institutionen för Byggnadsekonomi, LTH<br />
Bakgrund<br />
Riskfrågorna kring anläggningsprojekt har under senare år fått allt större uppmärksamhet. Vid<br />
såväl val av nya väg- <strong>och</strong> järnvägssträckningar som utformning av dessa anläggningar, måste<br />
idag olika typer av risker identifieras, analyseras <strong>och</strong> värderas. Exempel på särkilt angelägna<br />
olycksrisker är risker för miljöpåverkan från farligt godsolyckor, risker för ombordvarande på<br />
tåg, risker för människor som färdas på vägar samt risker för tredje man. Det finns också<br />
risker förknippade med kontinuerliga miljöbelastningar, exempelvis spridning av förorenat<br />
vägdagvatten eller hälsorisker förknippade med vägtrafikens luftföroreningar. En annan viktig<br />
kategori av risker är kopplade till projektens utförande, s.k. projektrisker. Exempel på denna<br />
typ av risker är felaktig teknisk utformning av anläggning till följd av bristfälligt<br />
undersökningsmaterial <strong>och</strong> fördröjd tillåtlighetsprövning beroende på bristfällig<br />
kommunikation mellan olika intressenter. Projektriskerna kan således vara exempelvis<br />
tekniska, miljömässiga, juridiska <strong>och</strong> även politiska, <strong>och</strong> är ofta beroende på hur olika<br />
intressenter påverkar <strong>och</strong> påverkas av projektet.<br />
Exempel på vägledningar för hantering av olika typer av risker är Räddningsverkets handbok<br />
Olycksrisker <strong>och</strong> MKB (2002) som beskriver översiktligt hur olycksrisker bör hanteras i olika<br />
skeden av MKB-processen för väg- <strong>och</strong> järnvägsprojekt, Banverkets handbok Säkerhet i<br />
järnvägstunnlar, ambitionsnivå <strong>och</strong> värderingsmetodik (BVH 585:30, 1997) samt<br />
Vägverkets/Räddningsverkets handbok Förorening av vattentäkt vid vägtrafikolycka –<br />
hantering av risker med petroleumutsläpp (Publ. 1998:064, 1998).<br />
Ett mycket stort problem i arbetet med riskhantering är dock att dessa handböcker <strong>och</strong> andra<br />
vägledningar endast omfattar några få riskkategorier <strong>och</strong> att de endast är tillämpliga för vissa<br />
specifika skeden i ett anläggningsprojekt. Det saknas därför idag situationsanpassade metoder<br />
för riskhantering i flera av skedena i ett anläggningsprojekt. Detta leder till att risker förbises<br />
<strong>och</strong> att förseningar uppstår. Det saknas dessutom i flera fall en samsyn mellan utförare<br />
(Banverk <strong>och</strong> Vägverk) <strong>och</strong> granskare/sakägare (exempelvis länsstyrelser <strong>och</strong><br />
Räddningsverk) kring hur riskfrågorna skall hanteras, kommuniceras <strong>och</strong> värderas.<br />
När det gäller projektrisker relaterade till intressenters behov är kunskaperna om dessa mer<br />
begränsad. Dock har det utifrån <strong>IVA</strong>s skrift ”<strong>Anläggningar</strong> i fokus” (1998) initierats en del<br />
projekt, se exempelvis ”External Stakeholder Management in the Construction Process” av<br />
Olander (2003) som behandlar hur intressenter påverkat genomförandet av byggprojekt. Dock<br />
saknas det idag metoder för att kvantifiera denna påverkan <strong>och</strong> dess konsekvenser.<br />
Frågeställning<br />
Den huvudsakliga frågeställningen i detta projekt är hur vi kan åstadkomma en mera effektiv<br />
<strong>och</strong> situationsanpassad hantering <strong>och</strong> värdering av risker av vitt skild karaktär i syfte att<br />
skapa ett förbättrat beslutsunderlag i anläggningsprojekt. Specifikt avses att belysa<br />
hantering av risker i planprocessen – framförallt risker för människa <strong>och</strong> miljö i<br />
anläggningens driftskede - <strong>och</strong> projektrisker förknippade med utförandeskedet.<br />
29
Hypotes<br />
Om riskhanteringen bättre kan anpassas till den gällande situationen, exempelvis olika<br />
planskeden <strong>och</strong> utförandeskede, kommer detta att leda till en lägre kostnader i form av bättre<br />
teknisk utformning av anläggningen, minskad påverkan på människa <strong>och</strong> miljö samt en<br />
effektivare acceptansprocess.<br />
Den huvudsakliga arbetshypotesen i projektet är att detta kan åstadkommas genom att<br />
fokusera på följande:<br />
1. Situationsanpassade metoder, där förbättrade metoder utvecklas för att bedöma risker<br />
<strong>och</strong> väga samman risker av olika karaktär på ett sätt som är relevant för de olika<br />
skedena i anläggningsprojekt.<br />
2. Värdering av risker, där förbättrade metoder utvecklas för att möjliggöra relevant<br />
värdering av risker dels med hänsyn till olika acceptansnivåer, dels i förhållande till<br />
andra viktiga faktorer än riskfrågorna.<br />
3. Kommunikation av risker, där förbättrade metoder utvecklas för att redovisa <strong>och</strong> ge<br />
underlag för att kommunicera riskfrågorna.<br />
Koppling till behovsbilden<br />
Projektet har en tydlig koppling till behovsbilden som beskrivs i <strong>IVA</strong>:s forskningsprogram<br />
Competitive Infrastructure. Förbättrad riskhanering är ett av de nyckelområdena inom<br />
programområdet <strong>Anläggningar</strong> <strong>och</strong> <strong>omgivningen</strong>. En mera effektiv <strong>och</strong> välstrukturerad<br />
riskhantering leder till tydligare fokusering på nyckelfaktorer i tidiga skeden, den s.k.<br />
”pudelns kärna”, som programmets avnämare anser vara av mycket stor betydelse.<br />
Samhällsrelevans<br />
Projektet har en hög samhällrelevans eftersom effektiv <strong>och</strong> situationsanpassad riskhantering<br />
innebär förbättrad utformning av anläggningar, minskad omgivningspåverkan samt en kortare<br />
<strong>och</strong> mera effektiv acceptansprocess.<br />
Mål <strong>och</strong> delaktiviteter<br />
Projektets huvudmål är att utveckla ett praktiskt tillämpbart arbetssätt för effektivare <strong>och</strong><br />
mera situationsanpassad riskhantering. För att åstadkomma detta skall en systematisk<br />
genomgång <strong>och</strong> fördjupade bedömningar av miljörisker <strong>och</strong> projektrisker kombineras med<br />
befintliga analysverktyg <strong>och</strong> modeller för riskhantering <strong>och</strong> beslutsstöd.<br />
Projektet genomförs som en förstudie <strong>och</strong> därefter två parallella doktorandprojekt under<br />
perioden 2004-2008. Doktoranderna arbetar inom var sin huvuddel av projektet <strong>och</strong> länkas<br />
nära samman genom att arbetena utförs inom gemensamma praktikfall. Doktoranderna följer<br />
dessutom delvis samma kurser <strong>och</strong> handledning samt vissa seniora forskningsinsatser<br />
genomförs av en handledargrupp bestående av forskare från Chalmers, KTH <strong>och</strong> LTH.<br />
Projektet genomförs inom två olika demoprojekt – ett vägprojekt <strong>och</strong> ett järnvägsprojekt. Som<br />
demoprojekt avses Riksväg 45 <strong>och</strong> Norge-Vänerbanan, avsnittet genom Ale kommun att<br />
väljas. I detta projekt ingår anläggning av såväl ny väg som järnväg längs samma sträcka,<br />
vilket medför unika möjligheter att studera likheter <strong>och</strong> olikheter ur risksynpunkt mellan de<br />
olika anläggningstyperna. Projektet omfattar dessutom en mycket varierad riskbild med<br />
exempelvis risker kopplade till Göta älvs ekologiska system, Göteborgs <strong>och</strong> Kungälvs<br />
vattentäkter, boende i närområdet samt en komplicerad sammansättning av projektrisker<br />
beroende på att två anläggningar skall utföras parallellt.<br />
Förstudie<br />
Utförs av Stefan Olander med biträde av Lars Rosén <strong>och</strong> Roger Thunvik.<br />
30
Studien görs med avseende på följande aspekter:<br />
Intressentanalys - vilka intressenter finns det <strong>och</strong> hur påverkar <strong>och</strong> påverkas de av<br />
projektets genomförande utifrån deras respektive behov.<br />
Riskanalys innehållande både miljö- <strong>och</strong> olycksrisker samt projektrisker.<br />
Multikriterieanalys för att utvärdera konsekvenserna av risker <strong>och</strong> intressentpåverkan.<br />
Analys av tillämpbarheten av multikriterieanalysen som ett beslutsunderlag i<br />
anläggningsprocessen.<br />
Arbetet inom förstudien utnyttjar befintliga arbetsmetoder <strong>och</strong> hittills genomförda<br />
riskanalyser inom projektet. Förstudiens resultat kommer att utgöra underlag för de två<br />
doktorandprojekten.<br />
Doktorandprojekt 1. Situationsanpassade metoder för olika planskeden.<br />
Huvudhandledare: Lars Rosén, Chalmers<br />
Bihandledare: Roger Thunvik, KTH, Lars O Ericsson, Chalmers<br />
I tidiga skeden, såsom Idéstudie (endast järnväg) <strong>och</strong> Förstudie utgör riskfrågorna ett av flera<br />
viktiga underlag vid översiktliga jämförelser mellan exempelvis olika utredningsalternativ.<br />
Om alternativa korridorer behöver utredas skall en Vägutredning/Järnvägsutredning utföras<br />
<strong>och</strong> det finns här krav att en MKB skall utföras där även miljörisker beskrivs. I Arbetsplane-<br />
/Järnvägsplaneskedet jämförs olika alternativ inom en korridor. En fördjupad MKB<br />
genomförs <strong>och</strong> i detta skede sker ofta val <strong>och</strong> beslut om vilka riskreducerande åtgärder som<br />
skall genomföras. I Bygghandlingen skall slutligen beskrivas hur risker skall hanteras under<br />
byggskedet.<br />
I syfte att utveckla situationsanpassad riskhantering med hänsyn till dessa planskeden<br />
omfattar projektet följande tre huvudsakliga delar:<br />
1. Situationsanpassade analysmetoder. Riskfrågorna utgör ett mycket stort <strong>och</strong> omfattande<br />
problemkomplex. Projektet kommer därför att fokusera på några nyckeltyper av risker, vilka<br />
identifieras i samråd med Banverk <strong>och</strong> Vägverk. Speciellt angelägna risker bedöms vara<br />
miljörisker (t.ex. vattenresurser <strong>och</strong> känsliga biotoper) <strong>och</strong> risker för människa (färdande <strong>och</strong><br />
tredje man). Metoder för identifiering <strong>och</strong> analys av dessa risker bör utvecklas för varje del i<br />
planprocessen, dvs. idéstudie, förstudie, väg- <strong>och</strong> järnvägsutredning, väg- <strong>och</strong> järnvägsplan<br />
samt bygghandling. I de tidigare skedena är sannolikt olika klassificeringsmetoder lämpliga,<br />
medan riskerna i senare skeden måste kunna kvantifieras i större utsträckning. Nyckelfråga i<br />
den här delen av projektet är att utveckla analysmetoder som kan användas genom hela<br />
planprocessen <strong>och</strong> där resultaten uppdateras mellan de olika planskedena. Metoder anpassas<br />
för GIS-miljö <strong>och</strong> genomförs så att riskfrågorna enkelt kan integreras med övriga faktorer i<br />
beslutsunderlagen. Metodutvecklingen måste ske i samsyn <strong>och</strong> kräver därför dialog mellan<br />
berörda intressenter, såsom Vägverk, Banverk, Räddningsverk, Boverk, Naturvårdsverk <strong>och</strong><br />
inte minst konsulter som utför den här typen av analyser.<br />
2. Situationsanpassad värdering. För att riskfrågorna skall kunna få en relevant betydelse i<br />
beslutsprocessen måste riskerna värderas, dels med hänsyn till acceptabla risknivåer, dels med<br />
hänsyn till andra faktorer i beslutsunderlaget. Värderingsfrågor är komplicerade eftersom<br />
risker upplevs olika av olika personer/organisationer/samhället. En viktig aspekt, som har stöd<br />
i såväl lagstiftning som ett ökat kostnadsmedvetande i samhället, är att undersöka hur<br />
ekonomisk värdering av risker i olika planskeden kan göras för att relatera dessa till andra<br />
beslutsvariabler. Arbetet genomförs därför i samarbete med ekonomer vid Handelshögskolan<br />
i Göteborg.<br />
3. Situationsanpassad kommunikation. Kommunikation av risker är generellt svårt,<br />
beroende på att risk sällan definieras tydligt, att risker upplevs på olika sätt av olika personer<br />
<strong>och</strong> organisationer <strong>och</strong> samhället samt att riskanalyser ofta lider brist på transparents. En<br />
31
ättre underbyggd <strong>och</strong> situationsanpassad riskkommunikation är dock nödvändig för att nya<br />
metoder för riskhantering skall bli verkningsfulla <strong>och</strong> för att snabbare nå samförstånd när det<br />
gäller riskfrågorna. Det utökade samrådsförfarandet i MKB-processen under senare år har<br />
varit mycket positivt, men ännu saknas väl underbyggda metoder för hur kommunikationen<br />
skall genomföras <strong>och</strong> hur resultaten från riskanalyser skall bli tydligare. Arbetet omfattar en<br />
del tekniskt arbete kring hur riskanalyser kan göras mera transparenta men till stor del även<br />
ren kommunikationsvetenskap, vilket innebär att kommunikationsexperter vid Chalmers<br />
kommer att ingå som resurspersoner i projektet.<br />
För att kunna värdera risker <strong>och</strong> sedan kommunicera dem måste projektledningen veta till<br />
vem informationen skall kommuniceras <strong>och</strong> på vilket sätt, samt när. Olika intressenter<br />
påverkar anläggningsprojekt på olika sätt. En studie som påbörjats 2001 (”External<br />
Stakeholder Management in the Construction Process”, Olander 2003) har identifierat<br />
modeller <strong>och</strong> verktyg som projektledningen kan använda för att bedöma vilken strategi som<br />
skall användas i kommunikationen gentemot varje respektive intressentgrupp.<br />
Doktorandprojekt 1 är direkt kopplat till doktorandprojekt 2 genom att dels ge indata <strong>och</strong><br />
underlagsinformation till projekt 2, dels genom att resultaten från projekt 2 används som<br />
underlag för delarna värdering <strong>och</strong> kommunikation.<br />
Doktorandprojekt 2. Utveckling av beslutsstödsverktyg för riskhantering<br />
Huvudhandledare: Roger Thunvik, KTH<br />
Bihandledare: Lars Rosén, Chalmers, Lars O Ericsson, Chalmers<br />
För att en beslutsfattare skall kunna göra en samlad riskhantering <strong>och</strong> erhålla ett relevant<br />
underlag för kommunikation <strong>och</strong> värdering behövs tillgång till verktyg som kan beakta de<br />
faktorer som är relevanta i sammanhanget. Man behöver kunna strukturera, ofta mycket<br />
komplexa problem, <strong>och</strong> väga ihop ”alla relevanta fakta” på ett sätt som är begripligt för såväl<br />
beslutsfattarna som övriga berörda intressenter. Man behöver kunna analysera olika scenarier<br />
eller åtgärdsstrategier <strong>och</strong> kunna åskådliggöra vilka kriterier som påverkar tänkbara beslut.<br />
Man vill alltså kunna analysera vilka alternativ, som bäst tillgodoser de krav som ställts av<br />
intressenterna i sammanhanget. Intressenter kan vara statliga eller kommunala myndigheter,<br />
ideella miljögrupper, boende som på olika sätt påverkas av anläggningen, kommande<br />
generationers hypotetiska intressen, etc. Problembilden är ofta mycket komplex <strong>och</strong><br />
svåranalyserad - <strong>och</strong> det är nästan ofrånkomligt att olika var <strong>och</strong> en för sig legitima intressen<br />
kommer att stå i motsats till varandra. Detta innebär att verktyget förutom att kunna beakta så<br />
kallade hårda fakta i form av resultat från naturvetenskapliga eller ekonomiska modeller eller<br />
mätningar även måste kunna kan ta hänsyn till kvalitativa faktorer, det vill säga mjuka fakta,<br />
som till exempel kan handla om kulturella <strong>och</strong> estetiska värden.<br />
Multikriterabeslutsstödsanalys (MCDA) har visat sig kunna vara ett effektivt hjälpmedel för<br />
att bidra till att öka såväl förståelsen som acceptansen för beslut. Målet med MCDA är att<br />
kunna ta fram en lämplig åtgärdsstrategi, som kan ta hänsyn till ett de kriterier, som<br />
formuleras mot bakgrund av miljökrav <strong>och</strong> såväl företagsekonomiska som övriga<br />
samhällsintressen. Det kan vidare nämnas att målet med multikriteriaanalys är att plocka fram<br />
ett konkret beslutsförslag, som ur matematisk synpunkt inte nödvändigtvis innebär en optimal<br />
lösning. Det handlar således mera om att få fram en för berörda partsintressen lämplig<br />
kompromiss, som uppfyller de flesta kriterier. Metoden innebär att konsekvenser för olika<br />
scenarier måste utvärderas. En beslutsfattare kan analysera hur olika preferenser kan påverka<br />
olika beslut. En viktig del av analysen är att testa olika beslutsförslagens känslighet för<br />
kriterierna. Vid institutionen för mark- <strong>och</strong> vattenteknik har ett par MCDA metoder testats.<br />
Den metod som visats sig vara mest intressant för hantering av komplexa miljöproblem kallas<br />
NAIADE. NAIADE (Novel Approach to Imprecise Assessment and Decision Environment)<br />
är en diskret multikriteria-modell utvecklad vid JRC-IPSC (Ispra, Italien) för hantering av<br />
komplexa miljöproblem. NAIADE kan användas för att utvärdera olika åt-<br />
32
gärdskombinationer. Dataunderlaget till modellen utgörs av (naturvetenskapliga) resultat<br />
såsom ekonomiska konsekvenser, som kombineras med så kallade mjuka faktorer. Specifikt<br />
för NAIADE är att man även kan ta hänsyn till osäkerheter hos informationen. Metoden<br />
skiljer sig, som redan antytts ovan, från traditionell ”cost-benefit” analys genom att även ickemonetära<br />
faktorer kan inkluderas i analysen. Icke-monetära faktorer kan till exempel vara<br />
kulturella värden. Metoden möjliggör två typer av utvärdering: Den ena innebär att man<br />
bildar en så kallad påverkansmatris (”impact matrix”) <strong>och</strong> formulerar de kriterier som man<br />
anser viktiga <strong>och</strong> analyserar ett antal alternativ, den andra typen (”equity analysis”) innebär<br />
att man kan analysera konflikter mellan intressegrupper. Indata till systemet kan bestå av tal<br />
(”crisp numbers”), ”fuzzy numbers”, stokastiskt fördelade parametervärden, eller<br />
”lingvistiska” värdeomdömen.<br />
I förstudien definieras dels vilka intressenter, <strong>och</strong> dels vilka sorters kriterier som är relevanta i<br />
sammanhanget. Dessutom formuleras ett antal beslutsalternativ. I förstudien görs<br />
riskanalyser, som används till att preliminärt identifiera <strong>och</strong> definiera de parametrar som skall<br />
ingå i MCDA-analysen. Vidare studeras hur olika parametrar från riskanalysen bör<br />
karakteriseras med avseende på typ av osäkerhet.<br />
Doktorandprojekt 2 utnyttjar indata <strong>och</strong> underlagsinformation från projekt 1, samt levererar<br />
nödvändigt underlag för situationsanpassad värdering <strong>och</strong> kommunikation inom projekt 1.<br />
Som redan nämnts ovan kan parametrarna som ingår i MCDA-analysen beskrivas men hjälp<br />
av stokastisk eller sk. fuzzy-osäkerhet. Ett arbete som huvudsakligen kommer att göras på en<br />
detaljerad nivå i doktorandprojekt 1. Grunden för MCDA-analysen kommer således att<br />
etableras både med hjälp av förstudieprojektet <strong>och</strong> av det första doktorandprojekt. De två<br />
doktorandprojekten kräver således mycket interaktion <strong>och</strong> bör samordnas i mesta möjliga<br />
mån.<br />
Översiktlig resursplan<br />
Två doktorandlöner under fem år: 2 x 5 x ca 400.000 kr = 4 miljoner kronor.<br />
Handledning av två doktorander under fem år: 2 x 5 x 250.000 kr = 2,5 miljoner kronor.<br />
Omkostnader för doktorander (litteratur, dator med program, telefon, fältarbetsutrustning,<br />
analyskostnader, resor med mera): 2 x 5 x 350.000 kr = 3,5 miljoner kronor.<br />
Totalt: 10 miljoner kronor.<br />
Samarbetspartners<br />
• Vägverket (främst region väst)<br />
• Banverk (främst västra banregionen)<br />
• Handelshögskolan i Göteborg<br />
• Institutionen för matematisk statistik, Chalmers <strong>och</strong> Göteborgs universitet<br />
• Räddningsverket<br />
• Sweco<br />
• Scandiaconsult<br />
Tillämpningsområden<br />
Riksväg 45 <strong>och</strong> Norge-Vänerbanan, delen genom Ale kommun.<br />
Kort beskrivning av deltagande partners<br />
Lars Rosén är docent <strong>och</strong> universitetslektor i Teknisk Geologi vid Chalmers. Han har under<br />
tolv års yrkesverksamhet arbetat med forskning, utbildning <strong>och</strong> konsultuppdrag inom geologi<br />
<strong>och</strong> hydrogeologi. Såväl forskning/utbildning som konsultuppdrag har främst varit inriktade<br />
mot sårbarhetsbedömningar, riskanalys <strong>och</strong> riskhantering i infrastrukturprojekt, förorenad<br />
mark <strong>och</strong> grundvattenskydd. Specialområde är kostnads-nytta-risk beslutsanalyser för<br />
riskhantering av vattenskydd <strong>och</strong> efterbehandling av förorenade områden. Han har författat ett<br />
33
30-tal refereegranskade vetenskapliga artiklar <strong>och</strong> utarbetat två handböcker kring<br />
riskhantering för Vägverket <strong>och</strong> Räddningsverket. Adress: GEO – Institutionen för geologi<br />
<strong>och</strong> geoteknik, Chalmers, 412 96 Göteborg, e-post: rosen@geo.chalmers.se, Internet:<br />
www.chalmers.se .<br />
Roger Thunvik är biträdande professor <strong>och</strong> proprefekt vid institutionen för Mark- <strong>och</strong><br />
vattenteknik, KTH. Hans forskningsområden är matematisk-fysikalisk modellering av<br />
transport av vatten <strong>och</strong> i vattnet lösta ämnen i geologiska medier, inkluderande bl.a. omättad<br />
strömning, gasmigration, kopplad värme- <strong>och</strong> grundvattenströmning kring kärnbränsleförvar,<br />
känslighets- <strong>och</strong> osäkerhetsanalys <strong>och</strong> saltvatteninträngning. Aktuell forskning är riktad mot<br />
grundvattenhantering i avrinningsområden, skalproblem <strong>och</strong> beslutsstöd. Adress: Mark- <strong>och</strong><br />
vattenteknik, KTH, 100 44 Stockholm, e-post: roger@kth.se, Internet: http://www.lwr.kth.se .<br />
Stefan Olander är tekn lic i byggnadsekonomi. Han presenterade i maj 2003 sin<br />
licentiatavhandling External Stakeholder Management in the Construction Process. e-post:<br />
stefan.olander@bekon.lth.se , Internet: www.lth.se .<br />
34
Projekt 6: Aktiv grundvattendesign vid infrastrukturprojekt<br />
Bo Olofsson vid institutionen för Mark-<strong>och</strong> Vattenteknik, KTH<br />
Bitr Prof. Lars O Ericsson vid GEO-institutionen, Chalmers<br />
Prof Per-Erik Jansson vid institutionen för Mark- <strong>och</strong> Vattenteknik, KTH,<br />
Bakgrund<br />
Effekter av grundvattenförändringar genom byggande<br />
Såväl långsiktiga klimatiska förändringar som av människan, genom t ex byggverksamhet,<br />
inducerade förändringar i de hydrologiska kretsloppen medför ofta påverkan på<br />
grundvattennivåer (grundvattensänkning eller grundvattenhöjning) samt ibland på<br />
grundvattenkemi. Erfarenheten från större infrastrukturprojekt i tätorter visar att de flesta större<br />
projekt innebär tillfälliga eller varaktiga förändringar i de hydrologiska förhållandena. Dessa<br />
förändringar leder ibland till problem, såväl för byggprojektet genom inläckage <strong>och</strong> därigenom<br />
ökade byggkostnader, som sekundära skador på <strong>omgivningen</strong>, såsom geotekniska problem<br />
genom marksättningar (Tyrén & Sund, 1971; Morfeldt, 1978), Grundvattensänkning i urban<br />
miljö medför ibland oxidation <strong>och</strong> bakteriell nedbrytning av husens pålgrundläggning<br />
(Boutelje & Göransson, 1971; Anttikoski et al, 1987), vilket kan medföra allvarliga<br />
byggnadsskador <strong>och</strong> höga åtgärdskostnader. Grundvattensänkning i rural miljö kan medföra<br />
påverkan på vattenförsörjningen, ofta som en följd av avsänkta brunnar vid tunnelbyggande<br />
(Ahlberg & Lundgren, 1977; Sund et al, 1977; Olofsson, 1991, 1998, 2000).<br />
Grundvattensänkning leder också till påverkan på vegetation, speciellt för våtmarker samt<br />
sluttningar med naturligt hög bonitet (skogstillväxt) (Florgård & Palm, 1980; Hultengren.,<br />
2002). Minskade jordbruksskördar kan uppkomma, speciellt i sandiga områden (Florgård et al,<br />
2000). Stigande grundvattennivåer å andra sidan, vilket är vanligt i många städer, är än mer<br />
skadligt för byggnader samt vegetation då rötterna dränks. Inträngande grundvatten i källare är<br />
en tämligen vanlig skada, bl a till följd av läckande vattenledningar eller förändrade<br />
dräneringsmönster som en följd av anläggningsarbete. Förändringar av grundvattennivåer leder<br />
även till förändringar i grundvattenkemi, såsom oxidation av sulfidmineral <strong>och</strong> ändringar i<br />
vattnets innehåll av järn <strong>och</strong> mangan (Banverket, 2000; Knape, 2001). Florgård et al (2000)<br />
påpekar från studier kring Hallandsåstunneln att korrekta prognoser av vegetationspåverkan är<br />
helt beroende på noggrannheten hos den beräkningsmetodik som använts för att beräkna vilka<br />
grundvattennivåförändringar som uppstått. De klimatiska förändringar som förväntas<br />
uppkomma eller har uppkommit antas leda till häftigare nederbördsvariationer, vilket i sin tur<br />
ger större amplitud på grundvattennivåförändringarna.<br />
Behov av aktiv grundvattendesign<br />
Grundvattennivåer <strong>och</strong> i viss mån grundvattenkemi, varierar naturligt med årstid, främst med<br />
nederbörds- <strong>och</strong> avdunstningsförhållanden. Den naturliga nivåfluktuationen kan variera från, i<br />
extrema fall, tiotals meter (i berg) till någon decimeter (i stora sandavlagringar). I morän<br />
fluktuerar grundvattennivån naturligt i allmänhet 1-3 m.<br />
Det är ofta mycket svårt att skilja mellan naturlig grundvattenfluktuation <strong>och</strong> påverkan på<br />
systemen genom mänsklig aktivitet. I många tätorter finns speciella mätprogram för kontroll av<br />
grundvattennivåer, i Stockholm omfattar detta t ex mer än 900 mätpunkter som mäts 3-6<br />
gånger per år. I Göteborg finns ett liknande program. Vid större infrastrukturprojekt, t ex vid<br />
Södra Länken i Stockholm, Bottniabanan <strong>och</strong> Hallandsås kräver tillståndsgivande myndighet<br />
(numera Miljödomstolen) ett intensivt mätprogram. En nyligen gjord studie av<br />
grundvattenkontrollprogrammet vid Norra Länken i Stockholm (Lundmark, 2001, Lundmark<br />
& Olofsson, 2002) har dock visat att många mätpunkter var oanvändbara för<br />
grundvattenkontroll, då grundvattennivåerna styrdes av helt andra faktorer än naturlig<br />
35
m.a.s.l.<br />
variation, t ex dagvattenledningar. Denna typ av passiv grundvattennivåkontroll leder heller<br />
inte till att skador på byggnader, vattenförsörjning <strong>och</strong> vegetation kan förhindras eftersom<br />
effekterna upptäcks först långt efter att förändringen inträtt. Larm brukar i allmänhet ges först<br />
när en undre eller övre kritisk nivå under- eller överskrids, en situation som kan uppkomma<br />
först många månader efter att grundvattenförändringen i verkligenheten skett (se exempel i<br />
Figur 1). Det är dessutom ovanligt att åtgärdsprogram planerats före effekter har identifierats.<br />
1990<br />
143<br />
142<br />
141<br />
140<br />
139<br />
1991<br />
Figure 1 Påverkad grundvattenserie. Avsänkning (0.4 m) uppstod redan under hösten<br />
1994 (=1), fortsatte (0.5 m) under försommaren 1995 <strong>och</strong> larmet gick först i juli<br />
1995 (=2) då lägsta accepterade grundvttennivå (=3) passerades <strong>och</strong> skador<br />
redan uppstått på byggnader.<br />
Det är av många skäl av stor betydelse för infrastrukturprojekt att grundvattenförhållanden<br />
aktivt kan analyseras <strong>och</strong> kontrolleras i såväl urban som rural terräng. Oväntade eller alltför<br />
sent identifierade grundvatteneffekter kan leda fram till:<br />
• Ökade kostnader för byggprojektet till följd av svåra grundvattenförhållanden<br />
(kemiska <strong>och</strong> fysikaliska), vilket leder till korrosion samt stabilitetsproblem <strong>och</strong><br />
därigenom ökade förstärkningsinsatser.<br />
• Skador på omgivande mark, vatten <strong>och</strong> vegetation <strong>och</strong> därigenom ökade kostnader<br />
genom krav på ersättning<br />
• Skador på omkringliggande anläggningar <strong>och</strong> objekt, t ex vatten- <strong>och</strong><br />
avloppsanläggningar samt arkeologiska lämningar<br />
• Fördröjning av projektet genom ökade krav på tätning <strong>och</strong> förstärkning. I vissa fall kan<br />
projektet komma att stoppas helt eller fördröjas för lång tid<br />
• Fördröjning av projektet genom krav på kompletterande myndighetsbeslut<br />
• Låg acceptans för projektet i samhället<br />
Med forskningsområdet Aktiv grundvattendesign vid infrastrukturprojekt menas därför<br />
utvecklande av system för mätning, analys <strong>och</strong> åtgärder för att under byggfasen ha<br />
kontroll över grundvattenförhållandena samt aktivt styra dessa för att förhindra att<br />
skador uppstår på mark, byggnader, vattenförsörjning <strong>och</strong> vegetation.<br />
Frågeställningar<br />
1992<br />
1993<br />
Metodik för aktiv grundvattenkontroll<br />
1994<br />
Beräkningar av grundvattenfluktuation kan göras såväl analytiskt som numeriskt, t ex genom<br />
avrinningsmodeller av typ HBV-modellen (Bergström, 1976), modeller för den omättade<br />
zonen såsom SOIL- <strong>och</strong> COUP-modellen (Jansson, 1987), ett stort antal modeller baserade på<br />
grundvattenströmning, statistisk analys genom tidsserieanalys, stegvis regression eller en<br />
modifierad version av double mass. Flera av de statistiska metoderna är vidareutvecklade vid<br />
CTH <strong>och</strong> KTH (Svensson, 1988; Olofsson, 1991, 2000; SNV, 1999). Numerisk modellering<br />
36<br />
1995<br />
1 2<br />
1996<br />
1997<br />
1998<br />
1999<br />
3
kräver dock långa serier av klimatiska data. Preliminära pilotstudier visar att mätserierna kan<br />
kraftigt minskas om adekvata referensstationer med grundvattennivåer finns tillgängliga. För<br />
icke-ekvivalenta (=icke regelbundna) mätningar, såsom i Stockholm, Göteborg <strong>och</strong> andra<br />
tätorters grundvattenkontrollprogram, är statistiska jämförelser med referensserier ofta den<br />
enda reella möjligheten att analysera grundvattenpåverkan. De statistiska analyserna är dock<br />
oftast inte tillräckliga för att bygga prognoser för grundvattenpåverkan. För detta behövs i<br />
allmänhet fysikaliskt baserade dynamiska modeller, vilket är kostsamt <strong>och</strong> kräver betydande<br />
mängd indata. Det behövs därför en vidareutveckling av idag tillgängliga metoder för<br />
kvantitativ grundvattennivåpåverkan som skall kunna användas för operationell verksamhet<br />
vid infrastrukturprojekt.<br />
Metoder för aktiv grundvattendesign<br />
Vid förväntade förändringar av grundvattennivå <strong>och</strong> grundvattenkemi kan emellertid åtgärder i<br />
god tid vidtas eller förberedas. Exempel på sådana åtgärder är konstgjord infiltration till jord<br />
<strong>och</strong> berg genom rör, borrhål <strong>och</strong> infiltrationstunnlar. Betydande forskning rörande<br />
grundvatteninfiltration gjordes vid CTH under 1970-talet inom ramen för den geohydrologiska<br />
forskningsgruppen (Andersson & Berntson, 1979, Andersson & Carlsson, 1980, Andersson m<br />
fl, 1984). En sammanställning av erfarenheter beträffande existerande infiltrationsanläggningar<br />
i Sverige gjordes vid KTH av Olofsson & Palmgren (1994). Erfarenheterna visade att många<br />
av de konstruerade anläggningarna misslyckades, bl a för att de utförts i största hast då skador<br />
på mark <strong>och</strong> byggnader redan konstaterats eller att de med tiden satts igen eftersom de<br />
vattenkemiska förhållandena var dåligt klarlagda. Dessutom saknades i allmänhet uppgifter om<br />
verkliga drift- <strong>och</strong> underhållskostnader. Aktiv grundvatteninfiltration kan användas såväl<br />
tillfälligt som för permanenta system. Stora infiltrationssystem har nyligen tagits i bruk i<br />
samband med dränering till järnvägstunnlar vid Gardemoenbanan i Oslo. Kunskapen om<br />
faktiska långtidseffekter av infiltrationssystem, t ex hydrauliska kortslutningar (piping) eller<br />
förändringar i grundvattnets kemiska sammansättning är dock begränsad. Om infiltrationen<br />
görs för att t ex vidmakthålla grundvattennivån för en viss specifik vegetation, är förändringar<br />
av grundvattnets kemiska sammansättning av största betydelse. Viss kunskap kan hämtas från<br />
pågående forskning rörande konstgjord grundvattenbildning för dricksvattenändamål. I<br />
samband med byggandet av Hallandsåstunneln har infiltrationssystem diskuterats men<br />
osäkerheten beträffande effektivitet <strong>och</strong> kemiska förändringar har varit stor. Det behövs därför<br />
en vidareutveckling av system för djupinfiltration som syftar till att utveckla en operationell<br />
metodik baserad på lokala grundvattenkemiska <strong>och</strong> hydrogeologiska förutsättningar. Såväl<br />
kunskaper om grundläggande infiltrationsprocesser som design av lämpliga system behöver<br />
utvecklas.<br />
Hypotes<br />
Forskningsområdets övergripande hypotes är att grundvattenförhållandena aktivt kan styras<br />
<strong>och</strong> kontrolleras vid infrastrukturbyggande <strong>och</strong> att detta ger stora effektivitetsvinster i form av<br />
kostnadsminskningar, minskade skador på omgivande miljö <strong>och</strong> anläggningar, minskade<br />
tidsmässiga fördröjningar samt större acceptans för projektet. Vi tror att att en aktiv kontroll av<br />
grundvattennivå <strong>och</strong> grundvattenkemi, goda kunskaper om hydrauliska <strong>och</strong> kemiska processer,<br />
liksom en anpassning till rådande hydrogeologiska förhållanden är en förutsättning för effektiv<br />
grundvattendesign.<br />
Samhällsrelevans<br />
Den tillkommande kunskapen inom det föreslagna forskningsprogrammet förväntas möjliggöra<br />
preventiva åtgärder som förhindrar kostsamma skador på mark, byggnader <strong>och</strong><br />
vattenförsörjning. Därigenom förväntas forskningsprogrammet bespara samhället,<br />
försäkringsbolag, entreprenörer <strong>och</strong> byggherrar onödiga kostnader för skador <strong>och</strong> tvistemål i<br />
samband med infrastrukturprojekt.<br />
37
Forskningsprogrammets mål <strong>och</strong> delmål<br />
• Att utveckla beslutssystem för aktiv grundvattenövervakning i samband med bygg- <strong>och</strong><br />
driftskede vid infrastrukturprojekt, bl a vidareutveckla metoder för kvantitativ <strong>och</strong><br />
kvalitativ analys av grundvattenpåverkan.<br />
Som Delmål I kan anges:<br />
o Att identifiera platsspecifika förhållanden (geologi, topografi etc) som inverkar<br />
på möjligheterna att beräkna kvantitativ <strong>och</strong> kvalitativ grundvattenpåverkan.<br />
o Att formulera <strong>och</strong> testa statistiska <strong>och</strong> numeriska metoder för prognoser av<br />
grundvattennivåutvecklingen baserat på icke-ekvivalenta <strong>och</strong> tidsmässigt<br />
spridda data.<br />
o Baserat på ovanstående, formulera strategier för aktiv grundvattenövervakning i<br />
urban respektive rural miljö.<br />
• Att utveckla beslutssystem för aktiv grundvattendesign i samband med<br />
infrastrukturprojekt.<br />
Som Delmål II gäller:<br />
o Att identifiera de kemiska <strong>och</strong> hydrauliska processer som på kort <strong>och</strong> lång sikt<br />
påverkar metodik för djupinfiltration för grundvattennivåkontroll.<br />
o Att utveckla/testa rumsligt <strong>och</strong> tidsmässigt dynamiska modeller för<br />
infiltrationsanläggningar baserat på lokala hydrogeologiska <strong>och</strong> hydrokemiska<br />
förhållanden<br />
Forskningsprogrammets aktiviteter<br />
Forskningsprogrammet omfattar såväl teoretiska som praktiska aktiviteter <strong>och</strong> där<br />
genomförandet av aktiviteter med inriktning på Delmål I huvudsakligen görs på KTH medan<br />
verksamhet för att uppfylla Delmål II huvudsakligen görs på Chalmers.<br />
Delmål I<br />
Programmet omfattar statistisk analys av grundvattentidsserier som insamlats i samband med<br />
stora infrastrukturprojekt, t ex Hallandsås <strong>och</strong> Södra Länken, representerande skilda<br />
terrängförhållanden. Syftet med dessa analyser är att undersöka <strong>och</strong> testa lämplig metodik<br />
för att analysera avvikelser från naturliga variationer baserat på spridda <strong>och</strong> ickeekvidistanta<br />
nivådata. Projektet omfattar även tester av fysikaliskt baserade dynamiska<br />
modeller, t ex COUP för prognoser av naturliga grundvattenfluktuationer <strong>och</strong> nivåer. Den<br />
metodik som kommer att vidareutvecklas skall kunna användas dels för aktiv analys av<br />
befintliga kontrollprogram, dels tillämpas för formulerande av tillkommande<br />
kontrollprogram. Existerande tidserier av grundvattennivå- <strong>och</strong> kemidata bearbetas även<br />
statistiskt med information om fysiska faktorer såsom geologi, topografi, brunnsdjup,<br />
markanvändning, förekomst av dränerande artificiella strukturer (ledningar etc), för att<br />
bestämma betydelsen av dessa faktorer för de naturliga grundvattenfluktuationerna samt<br />
möjligheterna att kvantifiera mänsklig påverkan på grundvattensystemen. För att bestämma<br />
mätfrekvensens betydelse analyseras dels data från SGUs grundvattennät, dels data från<br />
existerande byggprojekt. I enstaka punkter vid några större byggprojekt, bl a Botniabanan, har<br />
automatiskt registrerande nivåmätningsinstrument installerats. Projektet omfattar insamling av<br />
existerande högupplösande tidsserier <strong>och</strong> statistisk analys tillsammans med dygnsuppgifter av<br />
klimatiska data från SMHI. Det primära syftet med analyserna är att klargöra nödvändig<br />
respektive önskvärd mätfrekvens i kontrollprogrammen samt behov av mätperiod innan<br />
störningen i grundvattensystemen uppstår. Baserat på resultaten från ovanstående punkter<br />
38
formuleras strategier avseende utformning av grundvattenkontrollprogram för olika<br />
noggrannhetsbehov <strong>och</strong> skilda hydrogeologiska miljöer.<br />
Delmål II<br />
Programmet omfattar teoretiska beräkningar av flöden <strong>och</strong> grundvattennivåer i samband med<br />
infiltrationsanläggningar. Projektet omfattar också teoretisk genomgång av de kemiska<br />
förändringar av grundvattnet som uppstår i samband med infiltration i olika hydrogeologiska<br />
miljöer. Statistisk bearbetning <strong>och</strong> modellering av grundvattenflöden i anslutning dels till<br />
existerande infiltrationssystem i urban miljö, dels bearbetning av hydrogeologiska <strong>och</strong><br />
hydrokemiska data från infiltrationsanläggningar som anläggs i samband med större pågående<br />
infrastrukturprojekt, bl a i Göteborg <strong>och</strong> Stockholm. Stor vikt ges vid modellering av<br />
hydrogeologiska processer i syfte att vidareutveckla infiltrationsmetodik under olika<br />
naturgivna förutsättningar. Programmet fokuseras speciellt mot de tredimensionella aspekterna<br />
för tryck <strong>och</strong> flöden i såväl berg som jord på grund av infiltrationsanläggningar. Vidare skall<br />
för ändamålet lämpligaste karakteriseringsmetodik utvecklas. Baserat på resultaten från de<br />
teoretiska <strong>och</strong> praktiska försöken formuleras strategier avseende utformning av program för<br />
aktiv grundvattendesign genom olika typer av infiltrationssystem utifrån nödvändighetsbehov<br />
<strong>och</strong> för skilda hydrogeologiska miljöer.<br />
Översiktlig resursplan<br />
Programmet omfattar teoretisk utveckling, praktiska försök i minst två skilda terrängområden,<br />
lämpligtvis i samband med större infrastrukturprojekt i västra respektive östra Sverige.<br />
Resursmässigt krävs medel för minst två doktorander inom programmet, handledning <strong>och</strong><br />
deltagande av seniora forskare, medel för praktiska fältförsök, resor samt<br />
högskolegemensamma kostnader. Kostnaden för doktorander vid CTH resp KTH beräknas<br />
idag till mellan 800 <strong>och</strong> 1100 kkr per år inkl handledningskostnader. Tidshorisonten för<br />
doktorandutbildningen är 5 helår. Resursplanen är därför:<br />
Kostnadsslag Per år (kkr) Totalt (5 år) kkr<br />
Kostnad för 2 doktorander inkl handledning 1 600 8000<br />
Seniora forskare 200 1000<br />
Fältförsök <strong>och</strong> resor 200 1000<br />
TOTALT 2 000 10 000<br />
Samarbetspartners<br />
Programmet görs huvudsakligen i samarbete mellan Chalmers Tekniska Högskola (CTH) i<br />
Göteborg <strong>och</strong> Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) i Stockholm samt lämpliga<br />
samarbetspartner vid Vägverket respektive Banverket beroende på med vilka<br />
infrastrukturanläggningar som programmet integreras.<br />
Huvudsökande <strong>och</strong> ansvarig för projektet är KTH med CTH som partner. Deltagande personal<br />
är:<br />
Tekn.Dr Bo Olofsson vid institutionen för Mark-<strong>och</strong> Vattenteknik, KTH, som har lång<br />
erfarenhet från grundvattenförändringar till följd av mänsklig aktivitet. Han har ansvar för <strong>och</strong><br />
har utvecklat analysredskap (GCP, TSerAnal) för ett flertal kontrollprogram, t.ex<br />
Bolmentunneln <strong>och</strong> har varit involverad som expert för bl a Hallandsåstunneln.<br />
Prof Per-Erik Jansson vid institutionen för Mark- <strong>och</strong> Vattenteknik, KTH, som är prefekt vid<br />
institutionen <strong>och</strong> som har utvecklat de ledande modelleringsverktygen i Sverige för<br />
markvattenberäkningar (SOIL, SOILN <strong>och</strong> COUP).<br />
39
Doktorand XX vid institutionen för Mark- <strong>och</strong> Vattenteknik, KTH. Programmet förläggs för<br />
KTHs del till forskningsgruppen Biogeofysik vid institutionen för Mark- <strong>och</strong> Vattenteknik.<br />
(http://www.lwr.kth.se/Forskargrupper/BioGeoFysik/Index.htm).<br />
Bitr Prof. Lars O Ericsson vid GEO-institutionen, CTH, som är forskargruppsledare för<br />
teknisk geologi <strong>och</strong> har lång erfarenhet av hydrogeologiska frågeställningar inom urban<br />
vattenbalans <strong>och</strong> från kärnavfallsbranschen.<br />
Doktorand YY vid GEO-institutionen , CTH. Doktoranden rekryteras särskilt för projektet<br />
<strong>och</strong> knyts till Forskargruppen för teknisk geologi.<br />
Delprogrammet kommer även att samarbeta med andra föreslagna projektgrupper inom<br />
programmet <strong>Anläggningar</strong> <strong>och</strong> <strong>omgivningen</strong>, t ex med gruppen kring infrastruktur <strong>och</strong><br />
arkeologi.<br />
40
Referenser<br />
Ahlberg, P., Lundgren, T., 1977: Ground water lowering as a consequence of tunnel blasting<br />
SIG (Swedish Geotechnical Institute), Report no 1, 60 pp, Linköping. (In Swedish,<br />
English summary)<br />
Andersson, A-C., Berntson, J., 1979: Kontrollerad grundvattenbalans genom djupinfiltration –<br />
en inventering av djupinfiltrationsprojekt. Chalmers Tekniska Högskola,<br />
Geohydrologiska forskningsgruppen. Meddelande nr 26, 269 pp.<br />
Andersson, A-C., Carlsson, L., 1980: Djupinfiltration. En metod att upprätthålla<br />
grundvattentrycket I slutna akviferer. Utförande, drift <strong>och</strong> kontroll. BFR Rapport<br />
R166:1980.<br />
Andersson, A-C., Holmstrand, O., Almling, E., Rosén, R., Söderström, K., 1984: Infiltration<br />
<strong>och</strong> alternativa åtgärder vid grundvattensänkning. Jämförande beskrivningar <strong>och</strong> val av<br />
metoder. Chalmers Tekniska Högskola, Geohydrologiska forskningsgruppen.<br />
Meddelande nr 75, 109 pp<br />
Anttikoski, U., Vähäaho, I.T., Raudasma, P.J., 1987: Monitoring of groundwater levels in risk<br />
areas of Helsinki. In Groundwater effects in geotechnical engineering. Proceedings of<br />
the ninth European Conference and Soil Mechanics and Foundation Engineering.<br />
Dublin, vol 1, pp 393-397.<br />
Banverket, 2000: Projekt Utredning Hallandsås. Miljökonsekvensbeskrivning, November<br />
2000, Report, 145 pp. (In Swedish)<br />
Bergström, S., 1976: Development and application of a conceptual runoff model for<br />
Scandinavian catchments. SMHI RHO 7, Norrköping.<br />
Boutelje, Göransson, B., 1971: Bakteriell nedbrytning av pålvirke. In Ground water problems<br />
in urban districts. Bacterial decomposition of pile timber. BFR Report R6:1971 (In<br />
Swedish, English summary)<br />
Florgård, C., Palm, R., 1980: Vegetationen i dagvattenhanteringen. SNV Report, 72 pp,<br />
Stockholm. (In Swedish)<br />
Florgård, C., Linner, H., Olsson, M., Olsson, S., Wiklander, G., 2000: Grundvattensänkning på<br />
Hallandsås – effekter på natur, jordbruk <strong>och</strong> skogsbruk. SLU, Report to Banverket<br />
2000-10-18. (In Swedish)<br />
Hultengren S., 2002. Effekter av sänkt grundvatten på naturlig växtlighet. Årsrapport för<br />
projekt 3493021,<br />
Banverket av Naturcentrum AB.<br />
Jansson, P.E., 1987: SOIL water and heat model. SLU, Fakta mark-växter no 3 1987, Uppsala.<br />
Knape S., 2001. Natural Hydr<strong>och</strong>emical Variations in Small Catchments with Thin Soil Layers<br />
and Crystalline<br />
Bedrock: A Two-year study of Catchments on the East and West Coasts of Sweden. CTH<br />
Geologi Publ. A 98, Thesis for the Degree of Licentiate of Engineering. Göteborg.<br />
Lundmark, A., 2001: Analys av grundvattennivåer vid undermarksbyggande i urban miljö.<br />
Dept of Land and Water Resources Engineering, Royal Institute of Technology (KTH).<br />
MSc thesis report 2001:32, 41 pp. (In Swedish, English summary)<br />
Lundmark, A., Olofsson, B., 2002: Analysis of groundwater levels in urban areas. Nordic<br />
Hydrological Conference (NHC) meeting in Röros, Norge, 5-9 Aug, 2002. (submitted)<br />
Morfeldt, C.O., 1978: Staden <strong>och</strong> grundvattnet. Ymer 1978, pp 45-69. (In Swedish)<br />
Olofsson, G., 1991: Impact on groundwater conditions by tunnelling in hard crystalline rocks.<br />
Doctoral, thesis. Department of Land and Water Resources, KTH. CODEN:TRITA-<br />
KUT/91:1063, 340 pp, Stockholm.<br />
Olofsson, B., 1998: Grundvattenpåverkan i jordlager. Analys av grundvattenförhållandena på<br />
Hallandsås. Rapport. Projekt Alternativ Tunneldesign, grundvattenpåverkan. Report to<br />
Banverket 1998-11-30. (In Swedish)<br />
Olofsson, B., 1999: Groundwater monitoring programs. In TRUE, Training for Underground<br />
Environment. Specialisation Module, Section P, Environmental Impacts of<br />
Underground Constructions, pp 155-166. COREP, Politechnico di Torino, Torino.<br />
41
Olofsson, B., 2000: Projekt Utredning Hallandsås. Parameterbeswtämning <strong>och</strong> resultat från<br />
RiskVariabelmetoden applicerad på grundvattenpåverkan i jord vid tunnelbyggande på<br />
Hallandsås. Report to Banverket 2000-08-17. (In Swedish)<br />
Olofsson, B., Palmgren, S., 1994: Djupinfiltration för grundvattennivåkontroll. SveBeFo<br />
Rapport 13.<br />
SNV, 1999: Grundvatten – bedömningsgrunder för miljökvalitet. Swedish Environmental<br />
Protection Agency, Report 4915, 140 pp, Stockholm. (In Swedish)<br />
Sund, B., Roosaar, H., Bergman, G., 1977: Vatteninläckning i bergtunnlar - dess verkan <strong>och</strong><br />
influensområde. BFR Report R36: 1977, 64 pp, Stockholm. (In Swedish, English<br />
summary)<br />
Svensson, C., Analysis and use of ground-water level observations. Doctoral thesis. Geological<br />
department, Chalmers University of Technology and University of Gothenburg. Publ<br />
A49, 90 pp. (In Swedish, English summary)<br />
Svensson, C., 1988: Analys av påverkade grundvattennivåer. Geohydrological Research<br />
Group, CTH, note no 84, 35 pp, Gothenburg. (In Swedish)<br />
Tyrén, S., Sund, B., 1971: Grundvattensänkning vid Mariatorget i Stockholm. BRF Report<br />
R6:1971, pp 21-23, Stockholm (In Swedish)<br />
42
Project 7: Noise control and subjective perception<br />
Wolfgang Kropp, Teknisk Akustik, Chalmers<br />
1 Background<br />
Noise is a major environmental problem. In contrast to many other environmental problems,<br />
noise pollution is still growing (OECD, 1996). Moreover, noise is the only environmental<br />
impact for which the public’s complaints have increased since 1992 (European Report No.<br />
2173, November 9, 1996). In the year 1998, it has been estimated that more than two million<br />
Swedes were daily exposed to outdoor sound levels due to traffic noise, that are above the<br />
targets set by the government for an acceptable environment in residential areas. The same<br />
year 840 000 persons were estimated to be exposed inside their dwellings to traffic noise above<br />
current limit values (SoS, 2001).<br />
In residential areas, road and train traffic are normally the dominating noise source. Other<br />
important sources such as noise from neighbours and building installations (e.g. ventilation<br />
equipment) are generally easier to control than traffic noise. Most people are typically exposed<br />
to several noise sources. The traffic in Europe is steadily increasing. Future trends (White<br />
Paper 2001) indicate that passenger road traffic will increase by 20% from 1998 to 2010.<br />
Goods transport by road is predicted to increase by almost 40% during the same period. At the<br />
same time the reduction of road traffic noise is limited by the presence of tyre/road noise,<br />
which is still difficult to control. The noise emission from trains has been seriously dealt with,<br />
in particular concerning modern high-speed trains. However the improvements have been<br />
counteracted by the increased noise emission due to the higher speeds. No significant progress<br />
has been made concerning the noise emission from freight-trains, which largely determine the<br />
noise exposure level along railway tracks. The freight rolling stock is very old and will remain<br />
so for many years to come. In addition the volume for rail traffic is predicted to increase by<br />
40% from 1998 to 2010 for both passenger and goods, (White Paper 2001). A doubling of the<br />
railway traffic is predicted from 2010 to 2020, (UIC et al., 2001).<br />
Although Sweden might differ from the European average situation, one has to expect a<br />
development towards European conditions, where surface transport cannot be considered as<br />
sustainable.<br />
2 The problem<br />
Traditionally the targets set by governmental authorities are formulated as exposure levels, i.e.<br />
averaged sound pressure levels over a certain time interval (e.g. Leq for 24 hours). The targets<br />
are chosen in accordance to dose response curves characterising the relation between exposure<br />
and annoyance. Such dose response curves however, show a substantial spread, whereof only<br />
25–40 percent can be explained by exposure time and sound pressure levels (Kjellberg et al.,<br />
1996). This is due to two main reasons.<br />
First the description of acoustical environments in form of exposure levels does not take into<br />
account time and frequency specific properties of sound emitted from one or several sources.<br />
Human perception is selective and thus decides on what sounds to respond to in the sound<br />
environment, composed of distinctive sound events and/or background sounds. Together these<br />
sounds constitute temporary perceived acoustic environments. Perceived acoustic<br />
environments should, thus, be viewed as a ‘stream of sounds’, with both foreground and<br />
background sounds that typically are fluctuating. The sounds that perceptually emerge out of<br />
the background carry information about speech, music, alarm signals, humming sounds,<br />
community noises, feedback sounds from turning knobs or pressing, keys (Berglund, Harder &<br />
Preis, 1994) as well as about other characteristics (direction, movement, speed, etc.). Some<br />
43
sounds may be named ‘intrusive’ because they are difficult to ignore even at soft levels (e.g.<br />
Fidell, Teffeteller, Horonjeff & Green, 1979), other sounds are readily shut out by the aid<br />
of the auditory system, for example, because of their familiarity and necessity. All these factors<br />
are important for people when they assess and evaluate their acoustic environment and when<br />
they refer adverse effects to noise, for example, annoyance or difficulties in falling asleep.<br />
Sound over which one has little control is perceived as more disturbing (Kjellberg et al., 1996).<br />
Further appraisal dimensions are important, for example if the situation is attractive or not, or<br />
if the situation is perceived as dangerous or not (Lazarus, 1991).<br />
Second the traditional description of acoustic environments does not include the specific<br />
situation in which people perceive sound. Recent research shows that models for annoyance<br />
prediction can be substantially improved by also including non-acoustic perceptually relevant<br />
factors (Scherer, 1999; Smith & Kirby, 2001).<br />
The lack of correlation between the today formulated exposure targets and the perceived<br />
acoustic environment leads to:<br />
• That noise control measures will not be experienced by people as sufficient.<br />
• A consumption of economical resources which is optimised with respect to targets<br />
rather than with respect to improving the environment perceived by people<br />
• Difficulties to communicate consequences of changes in infrastructure and<br />
consequently in the acoustic environment, due to the abstract definition of targets by for<br />
instance sound pressure levels.<br />
• A substantial potential for failure of the acceptance process for new road and trains<br />
tracks as well as for changes in load, carriage type or rerouting.<br />
• An acoustic environment, which is not perceived as a good environment.<br />
3 Main hypotheses of the project<br />
There are four main hypotheses on which the project is based. These are:<br />
1. It is possible to find metrics describing the perceived acoustic environment and to<br />
judge its quality.<br />
2. It is possible to find ways to include the influence of non-acoustic parameters on the<br />
perceived acoustic environment.<br />
3. It is technically feasible to predict changes in the perceived environment from: changes<br />
in parameters governing the noise emission (e.g. traffic planning, location of noisy<br />
machinery, compressors); changes in the building design (location of building parts in<br />
relation to noise sources in order to create quiet living spaces); and changes from<br />
introduction of special noise reducing measures (e.g. noise barriers).<br />
4. It is technically and economically feasible to achieve optimised environments without<br />
conflicting other requirements on city and traffic planning.<br />
4 Needs and goals<br />
Considering the problems described in section 3 the goal of the proposed project has to be a<br />
model describing the subjective response by people due to noise and vibration from traffic.<br />
Such a model has to be suitable to characterise consequences of changes in the physical<br />
environment (e.g. expansion of an existing road or building a noise barrier) already in the<br />
planning state, i.e. based on expected modification of acoustic environment. To develop such a<br />
model is an ambitious goal that might be difficult to reach completely. However, a sustainable<br />
traffic requires a development in this direction.<br />
Based on the needs the following goals are formulated in the project:<br />
• to develop models for the prediction of sound from traffic suitable for estimation of<br />
perceived sound quality<br />
• to develop models for the estimation of the quality of perceived acoustic environments<br />
44
• to suggest and develop metrics which give a better correlation between measured or<br />
otherwise observed environmental factors (including sound) and the subjective<br />
experience of sound<br />
• to provide tools for estimating the influence of noise control measures on the perceived<br />
acoustic environments<br />
• to demonstrate the optimisation of noise control measures based on the subjective<br />
response<br />
The prediction tools for the acoustic environment also offer the possibility to demonstrate<br />
planned changes in the physical environment by making it possible to listen to changes. An<br />
auralisation could be combined with a visualisation and allows for a much more efficient<br />
communication and demonstration of the consequences due to modification in the<br />
environment.<br />
5 Relevance for society<br />
Noise affects human health in several ways. A Task Force of the World Health Organization<br />
(WHO, 1993, see also Berglund & Lindvall, 1995) has identified the following specific health<br />
effects such as interference with communication, noise-induced hearing loss, annoyance<br />
responses, as well as effects on sleep, cardiovascular and psycho-physiological systems,<br />
performance, productivity, and social behaviour. Various combinations of these effects are<br />
considered critical for specific environments, including residential areas, as well as for<br />
sensitive time periods (night-time, weekends). Health effects are worse for certain vulnerable<br />
groups. Children are considered to be a vulnerable group both by WHO and by UNCED (1992,<br />
Agenda 21). Other examples of vulnerable groups are persons with hearing deficits and shiftworkers.<br />
Heavily noise polluted areas are often accompanied by other adverse factors such as<br />
chemical air pollution, run-down housing, low-income or unemployment. Therefore, noise<br />
pollution may be used as an indicator of deteriorated residential environment and quality of life<br />
in geographically limited areas in large cities.<br />
At the same time transport is a crucial part closely connected to the prosperity of a society.<br />
This demands that the negative consequence of transport can be limited without an unbearable<br />
economical load. Noise and vibrations are today often a hinder for further expansion of the<br />
infra-structure for transport. With respect to this it is important that targets are chosen in a way<br />
which give the least burden to people living close to main traffic infra-structures and that the<br />
limited economical resources are used with maximum efficiency to reduce this load.<br />
6 Activities<br />
The description of the subjective response to noise and vibration requires extremely complex<br />
models and continued research into both the physiology and psychology of hearing and<br />
vibrational response. The research is most advanced as regards the subjective response to the<br />
acoustic environment and the project is thus focused on the acoustic environment in the first<br />
phase. In a later phase vibrations will be included in the work. The planned activities consider<br />
only the first phase and consist of four work packages.<br />
Work package 1 Tools for prediction and subjective evaluation of traffic sound<br />
In traditional noise control engineering mainly two types of sounds are considered for<br />
subjective evaluation, steady state and transient sounds. In community noise work – for<br />
example as regards traffic noise, aircraft noise etc. – the equivalent noise level, the single event<br />
noise level or the statistical distribution of sound level vs. time are considered but noise is<br />
seldom analyzed with regard to the way in which it varies in level, spectrum, sharpness or<br />
other - more sound quality related - metrics. Current metrics also do not take the spatial<br />
distribution of sounds into account. The relationship between current objective metrics and<br />
subjective response to time varying sounds exhibits high variance indicating that current<br />
metrics are not mapping human response in a satisfactory way.<br />
45
There is clearly a need for:<br />
• new metrics agreeing well with the subjectively perceived environmental soundscape<br />
and the<br />
• comfort, appropriateness, and annoyance associated,<br />
• prediction methods for sound from traffic to allow to calculate these metrics<br />
Therefore three activities are planned in this work package.<br />
Task 1.1 Synthesis of artificial traffic sounds for directly exposed areas. When single<br />
vehicle pass-bys can be heard, the area can be regarded as directly exposed. The numerical<br />
modelling involves low order reflections in barriers and facades, ground type, meteorology,<br />
and surface absorption. Barrier diffraction is also considered if single pass-by signals are<br />
strong enough. The models will be used to predict source–receiver transfer functions. The<br />
synthesis of the artificial sounds will be based on recorded signals of single sources in<br />
simplified conditions; for instance the stationary sound from a car driven on a straight road in a<br />
flat landscape. The time domain transfer functions will be used to process the recorded signals<br />
and create the artificial sounds for the listening tests.<br />
Task 1.2 Synthesis of artificial traffic sounds for non-directly exposed areas. Typically for<br />
areas that are not in line of sight from the sound sources, high order reflections or diffusion<br />
must be taken into account. Also, the area of influential sources is increased, and a more global<br />
approach is needed. These situations are characterised as non-directly exposed areas. The<br />
addition of different sound paths’ contributions from a single source will be subject to<br />
decorrelation due to random surface roughness and turbulence. The effects of the decorrelation<br />
grow important for the non-directly exposed areas. A model will be developed that estimates<br />
the amount of decorrelation between low order sound paths from nearer sources and adds on<br />
the diffuse field background sound from the sources further away. The same recorded signals<br />
as for the directly exposed areas will be used to create the artificial sounds.<br />
Task 1.3 Subjective response and coupling to objective metrics. In experiments, test<br />
participants (TP) will be judging recorded/synthesized transport sounds, so that the subjective<br />
dimensions of the sound environments are found with respect to psychoacoustic properties,<br />
annoyance, and affective reactions. Adjectives will be presented to the TP for rating. TP will<br />
also elicit or generate new verbal descriptions of the sounds. TP will rate their affective<br />
reactions while listening to the sounds. Noise attitudes and sensitivity will be assessed.<br />
Analysis will be done using dimensional analyses over all sounds as well as for each sound and<br />
adjective scale. Exploratory principal components analyses will be carried out on participants’<br />
ratings. Test sounds will also be used in pair comparison tests so that multidimensional scaling<br />
can be used to investigate possible subjective dimensions of the test sounds. The results<br />
obtained from these analyses will be correlated to objective sound quality data to build metrics,<br />
which correlated well with the subjective dimensions found. The time variation of the<br />
physically measurable (or calculable) objective quantities will be characterized with regard to<br />
statistical properties, rate of change, etc both with regard to full and weighted spectra and<br />
critical band filtered spectra.<br />
Work package 2 Validation of the models<br />
Both the tools for the production of artificial sounds and the metrics describing the subjective<br />
response have to be validated in field.<br />
Task 2.1Validation against measurements in situ. The validation for the directly exposed<br />
cases will be based on measurements in situ of single pass-bys in situations with different<br />
ground types, with and without a barrier. Courtyard measurements will be used for the<br />
validation for the non-directly exposed areas.<br />
46
Task 2.2 Validation of the artificial sounds. The validation of the applicability of the<br />
artificial sounds to listening tests will be carried out by comparing subjective judgements of<br />
changes with the results when correspondingly changing the in-put to the acoustic models.<br />
Task 2.3 Validation of the metrics for the subjective response. This will be done both by<br />
repeating the subjective measurements using new test subjects as well and by obtaining new<br />
data sets which will be tested both objectively and subjectively. If time permits, and<br />
sufficiently simple metrics are found, more than one iteration will be performed so that the<br />
statistical reliability of the metrics can be assessed.<br />
Work package 3 Optimisation of noise control measures based on the metrics for the<br />
subjective response. Based on the subjective perception of the environment, noise control<br />
measures such as noise barriers and shielding buildings will be optimised with respect to<br />
typical design parameters. The optimisation will also include traffic input parameters such as<br />
traffic composition, speed, pavement, etc.<br />
Task 3.1 Study of changes in subjective response due to noise control measures. Typical<br />
noise control measures are investigated and their influence on the metrics developed in Work<br />
package 1 are studied. This includes a parameter-focusing on typical situations (e.g. residential<br />
areas with typical building structure or suburban areas with dominating traffic noise sources)<br />
Task 3.2 Optimised noise control measures. Based on the metrics developed in Work<br />
package 1, properties of improved traffic sound can be formulated. The properties of the<br />
improved traffic sounds indicate changes in the physical environment needed to achieve the<br />
improvements. What changes to do and how these changes can be realised is subject of this<br />
task.<br />
Work package 4 Tools for demonstration and communication In order to achieve a successful<br />
implementation, the tools developed in this project will be demonstrated in a real case.<br />
Task 4.1 Demonstration. The tools will be demonstrated in a real case situation both in order<br />
to show the potential of the tools and their application in practise.<br />
Task 4.2 Reporting. An important part of the reporting of the project will be the bilingual<br />
(Swedish/English) HTML script which will enable internet users to both access a hypertext<br />
document reporting the research and its results, and to access MP3 sound files. These will give<br />
users a possibility to appreciate the effectiveness of the optimizations and proposed techniques.<br />
The HTML script and the MP3 database will also be available to users over CDs on request.<br />
7 Resources<br />
The project is an interdisciplinary project where the fields of psychology, sound and vibration<br />
quality, and traditional noise control engineering are merged. It is designed for two PhD<br />
students and contributions from senior researchers over a period of five years. The<br />
47
participation of the senior researchers is essential for a high productivity already in the starting<br />
phase of the project. The tentative budget per year is as follows:<br />
• PhD / sound quality 750 000<br />
• PhD/ sound field simulation 750 000<br />
• Senior researcher 500 000<br />
• Technical support / administration 100 000<br />
• Equipment/travel/etc. 50 000<br />
• Total costs per year 2 150 000<br />
The costs above include LKP, and University OH.<br />
Beside the PhD students the following personnel will be involved in the project:<br />
• Prof. Wolfgang Kropp, Prof. Mendel Kleiner, project leaders<br />
• Dr Jens Forssén, senior researcher, propagation models<br />
• Dr Daniel Vestfjäll, senior researcher, sound and vibration quality<br />
8 Cooperation<br />
The Department of Applied Acoustics is involved in several ongoing national and international<br />
projects in areas related to the proposed project. Co-operation partners in these projects are:<br />
Partner Project Funded by<br />
Department of Environmental Medicine, Soundscape supporting MISTRA<br />
Sahlgrenska Academy, Göteborg University health<br />
Department of Psychology, Stockholm Soundscape supporting MISTRA<br />
University health<br />
Max Planck Institute, Rensellaer Perceptually oriented EU<br />
Polytechnic Institute egomotion simulation<br />
Further co-operation will be established during the proposed project.<br />
References<br />
Berglund, B., Harder, K., & Preis, A. (1994). Annoyance perception of sound and information<br />
extraction. Journal of theAcoustical Society of America, 95, 1501-1509.<br />
Fidell, S., Teffeteller, S., Horonjeff, R., & Green, D.M. (1979). The relationship between<br />
annoyance and detectability of low level sounds. Journal of the Acoustical Society of<br />
America, 66, 1427-1434.<br />
OECD, (1996). Urban travel and sustainable development. Paris: Organisation for Economic<br />
Co rese-operation and Development.<br />
White Paper 2001, CEC, 1996, European Transport Policy, Option C.<br />
UIC et al 2001. Joint arch for European Rail Research<br />
Cohen, S. (1980). Aftereffects of stress on human performance and social behavior: A review<br />
of research and theory. Psychological Bulletin, 88, 82-108.<br />
Graeven, D. B. (19759. Necessity, control and predictability of noise as determinants of noise<br />
annoyance. Journal of Social Psychology, 95, 86-90.<br />
Gulbol, M-A., Västfjäll, D., & Kleiner, M., (2003), A subjective test to characterise the sound<br />
quality of exterior vehicle noise. Euronoise 2003, paper 332.<br />
Gulbol, M-A., Västfjäll, D., & Kleiner, M., (2003), A comparison of subjective response to<br />
vehicle pass-by sounds recorded under diffrenet urban conditions. Euronoise 2003, paper<br />
333.<br />
48
Kjellberg, A. (1999). Betydelsen av icke-akustiska förhållanden <strong>och</strong> individuella skillnader. I<br />
U Landström mfl (Reds.) Störande buller (sid. 44-57), Arbete <strong>och</strong> hälsa 1999:27.<br />
Stockholm: Arbetslivsinstitutet.<br />
Kjellberg, A., Landström, U., Tesaraz, M., Söderberg, L. & Åkerlund, E. (1996). The effects of<br />
non-physical noise characteristics, ongoing task and noise sensitivity on annoyance and<br />
distraction due to noise at work. Journal of Environmental Psychology, 16, 123-136.<br />
Lazarus, R. S. (1991). Emotion and adaptation. New York: Oxford University Press.<br />
Scherer, K. R. (1999). Appraisal theory. In T. Dalgleish & M. Power (Eds.). Handbook of<br />
cognition and emotion (pp. 637-663). Chichester: Wiley.<br />
Västfjäll, D., Kleiner, M., & Gärling, T. (2001), Affective reactions to and cognitive<br />
evaluations of interior aircraft sound quality. In proceedings of Internoise 2001.<br />
Västfjäll, D., Västfjäll, M., Gulbol, M-A., & Kleiner, M., (2001), Auditory appraisal of urban<br />
soundscapes. In proceedings of ICA 17, Rome. Västfjäll, D. (2001),<br />
49
Projekt 8: Kunskapsåterföring i MKB-processen - utveckling av<br />
en strukturerad metod för kommunikation <strong>och</strong> lärande I<br />
anläggningsprocessen<br />
Berit Balfors, Institutionen för Mark- <strong>och</strong> Vattenteknik, KTH<br />
Christine Räisänen, Centrum för Kunskapsbildning<strong>och</strong> Kommunikation, Chalmers<br />
Bakgrund<br />
Sedan miljökonsekvensbeskrivning (MKB) infördes i svensk lagstiftning (1987) har det<br />
utvecklats till ett etablerat verktyg i planering <strong>och</strong> beslutsfattande. Enligt Miljöbalken är MKB<br />
ett beslutsunderlag vilket innebär att den ska bidra med information om verksamhetens<br />
miljöpåverkan <strong>och</strong> alternativ för lokalisering <strong>och</strong> utformning. Mer specifikt anger Vägverkets<br />
handbok om MKB i vägsektorn att god kvalitet i arbetet med MKB <strong>och</strong> användbara<br />
redovisningar av MKB krävs för att planerings- <strong>och</strong> beslutsprocesser ska fungera <strong>och</strong> resultera<br />
i bra åtgärder (Vägverket 2002) 1 . För att säkerställa kvalitet behövs aktuell <strong>och</strong> specifik<br />
information samt tillförlitliga metoder för att göra analyser <strong>och</strong> förutsägelser av miljöpåverkan<br />
från en verksamhet <strong>och</strong> alternativ för lokalisering <strong>och</strong> utformning. Dessutom ska resultaten av<br />
MKB-arbetet förmedlas på ett effektivt sätt för att underlätta kunskapsåterföring <strong>och</strong><br />
integrering i planerings- <strong>och</strong> beslutsprocessen.<br />
I EU-sammanhang pågår ett kontinuerligt arbete med att förbättra MKB:ns användbarhet.<br />
Revisionen av EU:s MKB-direktiv (CEC 1985) år 1997 har bl a medfört tydligare krav på<br />
samråd i MKB-processen. Dessutom har ett förslag till nytt EU-direktiv tagits fram som<br />
behandlar allmänhetens deltagande (EU 2003). Vidare har behovet av miljöbedömningar i<br />
planer <strong>och</strong> program (strategisk miljöbedömning eller SMB) resulterat i ett EU-direktiv som<br />
antogs 2001 (EG 2001).<br />
Utvecklingen inom EU visar en ökad tonvikt på kopplingen mellan MKB <strong>och</strong> allmänhetens<br />
deltagande. Allmänhetens rätt till pålitlig <strong>och</strong> fullständig kunskap om miljöfrågor som berör<br />
individens livsmiljö samt möjlighet att delta i planerings- <strong>och</strong> beslutsprocesser är centrala<br />
utgångspunkter i Århuskonventionen (UN ECE 1998), som även stöds av EU. MKB förväntas<br />
spela en viktig roll i att leverera dessa kunskaper. I komplexa <strong>och</strong> tekniskt avancerade projekt<br />
<strong>och</strong> planer är MKB-processen en viktig källa för information <strong>och</strong> kunskapsåterföring till<br />
deltagarna i projektet (kärnaktörerna), allmänheten <strong>och</strong> intresseorganisationerna. Detta<br />
förutsätter en interaktiv process där alla aktörer bereds plats för att delta i diskussionen om<br />
projektet, dess miljöpåverkan <strong>och</strong> alternativ. I förlängningen kan en bättre dialog med<br />
allmänheten i planeringen bidra till en större förankring av projektet <strong>och</strong> en ökad legitimitet av<br />
politiska beslut om åtgärder.<br />
Erfarenheter visar emellertid att motståndet mot infrastrukturprojekt inte försvinner med MKB,<br />
det gäller inte minst vid planering av nya infrastrukturprojekt. Planeringen av riksväg 50<br />
mellan Ödeshög <strong>och</strong> Motala visar att konflikter mellan olika intressen är svårlösta.<br />
Planeringsunderlaget, i form av MKB <strong>och</strong> andra utredningar, ger utrymme för olika tolkningar<br />
av vad som bör göras (Brokking 2003). Ibland tolkas misstron som Nimby-beteende (Not in<br />
my backyard), vilket kan medföra en hårdnackad negativ inställning till projektet. I vissa fall<br />
kan det vara så, men det kan inte betraktas som den enda avgörande förklaringen. Istället krävs<br />
1 Vad som är ’bra åtgärder’ ska framgå ur MKB<br />
50
en djupare förståelse för hur MKB är integrerat i kommunikationen mellan myndigheter,<br />
politiker, experter, entreprenörer <strong>och</strong> allmänhet.<br />
För att MKB ska kunna leva upp till den kunskapslevererande rollen krävs grundläggande<br />
förståelse om kommunikation av miljöinformation i planerings- <strong>och</strong> beslutsprocesser. Det finns<br />
flera faktorer som påverkar en effektiv kunskapsåterföring, bl a maktrelationer, typ av<br />
kunskap, normer <strong>och</strong> värderingar, processtruktur <strong>och</strong> nätverksformationer. Dessa faktorer utgör<br />
på olika sätt hinder för kommunikationen i olika faser av MKB-processen:<br />
• Scoping: Det är viktigt att MKB bidrar med relevant kunskap <strong>och</strong> därför är det av stor<br />
betydelse att de rätta frågorna ställs från början. Vilka frågor som anses som centrala<br />
bedöms i många fall olika av t ex allmänheten, politiker eller experter. För allmänheten är<br />
frågorna oftast kopplade till en oro om hur livsmiljön kommer att påverkas medan politiker<br />
relaterar sina frågor till etablerade målformuleringar. (Miljö-)experter bedömer möjlig<br />
påverkan utifrån sitt kunskapsområde.<br />
• Prediktion: Det tillvägagångssätt som kunskap om förväntad miljöpåverkan samlas in på<br />
är vanligtvis inte ett ämne för diskussion under scopingfasen. Ändå är valet av<br />
prediktionsmetod avgörande för resultatet av MKB-arbetet. Det är inte bara frågan om<br />
huruvida den valda metoden leder till vetenskapliga pålitliga förutsägelser, utan även om<br />
prediktionsmetoden ger resultat som efterfrågas av allmänheten <strong>och</strong> som kan förmedlas till<br />
allmänheten.<br />
• Presentation av resultat: MKB-dokumentet innehåller en sammanställning av resultaten<br />
från förutsägelserna. För att få till stånd en öppen diskussion om verksamheten, dess<br />
alternativ <strong>och</strong> miljöpåverkan är det viktigt att innehållet i MKB-dokumentet är tillgängligt<br />
för alla aktörer. Det handlar inte enbart om att få tillgång till själva dokumentet utan även<br />
om att informationen är begriplig. I anslutning till det är det viktigt att kunna tolka<br />
innehållet, vilket förutsätter att antaganden, värderingar <strong>och</strong> osäkerheter framgår ur<br />
dokumentet. Detta är vanligtvis en svår uppgift eftersom många prediktioner utgår från en<br />
kunskapsbas som inte delas av alla deltagare i processen.<br />
För att komma över olika hinder är en översyn av nuvarande MKB-praxis nödvändig för att<br />
undersöka förutsättningar för en MKB-process som bidrar till kunskapsåterföring <strong>och</strong> lärande.<br />
Det innebär att det bör skapas större utrymme för deltagande i MKB-processen, inte minst i<br />
scopingfasen där ramen för MKB-arbetet läggs fast. En viktig aspekt är att deltagarna i<br />
processen har ett gemensamt språk som möjliggör en dialog.<br />
Projektbeskrivning – syfte, hypotes <strong>och</strong> forskningsfrågor<br />
Mot bakgrund av EU:s intentioner att stärka allmänhetens roll i planering <strong>och</strong> beslutsfattande<br />
undersöks i detta forskningsprojekt möjligheter att förbättra kunskapsåterföringen i MKBprocessen.<br />
Det övergripande syftet med studien är att analysera förutsättningar för att skapa en<br />
effektiv MKB-process som bidrar till ett allsidigt kunskapsunderlag <strong>och</strong> en öppen dialog om<br />
verksamheten <strong>och</strong> dess miljöpåverkan.<br />
Det saknas idag erfarenhet av planerings- <strong>och</strong> beslutsprocesser där MKB bidrar med ett<br />
kunskapsunderlag som möjliggör ett aktivt deltagande av berörd allmänhet <strong>och</strong><br />
intressegrupper. Istället betraktas planering av en väg eller järnväg som ett tekniskt projekt,<br />
<strong>och</strong> MKB:n som en naturvetenskaplig bilaga. Sålunda begränsas diskussionen till ett fåtal<br />
experter. Mot denna bakgrund har vi formulerat följande hypoteser:<br />
Ett tidigt samråd med myndigheter, intresseorganisationer <strong>och</strong> allmänhet<br />
kommer att bidra till ett bredare kunskapsunderlag.<br />
En strukturerad metod för kunskapsåterföring <strong>och</strong> lärande ökar allmänhetens<br />
engagemang i planerings- <strong>och</strong> beslutsprocessen.<br />
Forskningsprojektet utgår från följande två centrala frågeställningar:<br />
51
1. Hur kan en fokuserad MKB-process åstadkommas där alla deltagarkategorier i<br />
planeringen bereds möjlighet att påverka innehållet i MKB-arbetet?<br />
2. Hur ska kunskap göras tillgänglig för individer, grupper <strong>och</strong> organisationer som<br />
deltar i planeringen?<br />
Utgångspunkt för forskningsprojektet är två fallstudier <strong>och</strong> en teoretisk analys med anknytning<br />
till aktörs/nätverksteori, MKB-teori, argumentationsanalys samt kommunikations- <strong>och</strong><br />
kunskapsteori. Inom forskningsprojektet tillämpas såväl kvalitativa som kvantitativa metoder.<br />
För att undersöka interaktionen mellan olika aktörer, <strong>och</strong> hur dessa påverkar enskildas<br />
agerande <strong>och</strong> den övergripande processen, kommer fallstudierna att bestå av observationer<br />
(fältstudier), djupintervjuer, gruppdiskussioner (fokusgrupper) <strong>och</strong> återföringsseminarier<br />
(feedbackseminarier) samt detaljerade textanalyser. Denna kombination av kvalitativa metoder<br />
har visat sig ge en snabb inblick i aktörernas utgångspunkter för planeringen <strong>och</strong> synliggör<br />
motsättningar <strong>och</strong> kommunikationsbrister (Räisänen & Gunnarsson 2002). Den kvalitativa<br />
analysen kommer att kompletteras med kvantitativa undersökningar av kärnaktörernas<br />
synpunkter på MKB-arbetets innehåll, metodval <strong>och</strong> tolkning av information. Det<br />
tvärvetenskapliga tillvägagångssättet med ingångar i naturvetenskap <strong>och</strong> samhällsvetenskap, är<br />
en viktig tillgång för att studera komplexa frågeställningar utifrån både ett tekniskt <strong>och</strong> ett<br />
psykosocialt perspektiv.<br />
Studien består av två integrerade doktorandprojekt som belyser MKB-problematiken från olika<br />
perspektiv. Kopplingen mellan doktorandprojekten förväntas ge flera fördelar eftersom<br />
doktoranderna kan samarbeta kring fallstudier <strong>och</strong> redovisning. Genom att handledning<br />
kommer att ges av en handledargrupp får doktoranderna tillgång till olika specialkompetenser.<br />
Resultaten av forskningsarbetet kommer att redovisas fortlöpande i bidrag till konferenser <strong>och</strong><br />
vetenskapliga tidskrifter. En kortfattad lägesbeskrivning av forskningsprojektet kommer att<br />
lämnas årligen.<br />
År 1<br />
Två integrerade doktorandprojekt initieras genom att en detaljerad forskningsplan etableras,<br />
den tvärvetenskapliga forskningsprocessen preciseras <strong>och</strong> en referensgrupp etableras. Viktiga<br />
moment under det första året för de enskilda doktoranderna är:<br />
• Litteraturgranskning inleds<br />
• Val av fallstudier<br />
• Praktik i organisationen för att få insyn i organisationens MKB-arbetet (projektledare,<br />
entreprenörer, etc.).<br />
• Fallstudiearbetet inleds – fältarbete, intervjuer, fokusgrupper <strong>och</strong> enkät<br />
• Artikel 1 skrivs (litt.studie till vetenskaplig tidskrift)<br />
År 2<br />
• Fallstudiearbetet fortsätter<br />
• Analys av data <strong>och</strong> preliminära resultat<br />
• Feed-backseminarier till transportverk <strong>och</strong> studieobjektet<br />
• Deltagande i vetenskaplig konferens<br />
• Artikel 2 skrivs<br />
• Artikel 3 påbörjas<br />
52
År 3<br />
• Fallstudiearbetet fortsätter<br />
• Artikel 3 slutförs <strong>och</strong> artikel 4 påbörjas<br />
• Sammanställning <strong>och</strong> presentation av licentiatavhandling alt. en lägesrapport (doktoranden<br />
kan välja att gå direkt till doktorsavhandling)<br />
År 4<br />
• Fallstudiearbete slutförs (fältarbete, intervjuer <strong>och</strong> enkät)<br />
• Feed-backseminarier till transportverk <strong>och</strong> studieobjektet<br />
• Deltagande i vetenskaplig konferens<br />
• Artikel 4 slutförs <strong>och</strong> artikel 5 påbörjas.<br />
År 5<br />
• Artikel 5 slutförs<br />
• Avhandlingen sammanställs <strong>och</strong> presenteras<br />
Koppling till behovsbilden <strong>och</strong> samhällsrelevans<br />
Resultaten av forskningsprojektet förväntas ge ett bidrag till transportverkens ökade ansvar för<br />
samhällsbyggande. I väg- <strong>och</strong> banverkets åtgärdsplanering utgör MKB ett viktigt verktyg i<br />
kommunikation med allmänhet <strong>och</strong> intresseorganisationer. En bättre förståelse av<br />
kommunikation <strong>och</strong> kunskapsåterföring förväntas kunna öka effektiviteten av MKB <strong>och</strong> stärka<br />
dess roll i planering <strong>och</strong> beslutsfattande. Forskningsprojektet kommer även att bidra till att öka<br />
insikten bland övriga deltagare i MKB-processen om vilken roll kunskap har i planerings- <strong>och</strong><br />
beslutsprocessen, <strong>och</strong> hur kunskap förmedlas. Detta stärker länken mellan kunskap, teknik <strong>och</strong><br />
samhälle.<br />
Samarbetspartners, projektorganisation <strong>och</strong> översiktlig resursplan<br />
Forskningsprojektet är ett samarbete mellan:<br />
EMA-gruppen (Environmental Management & Assessment) vid Institutionen för Mark- <strong>och</strong><br />
Vattenteknik, KTH i Stockholm, <strong>och</strong><br />
RIMPOC-gruppen (Research Initiative on Multi-Project Organising & Communication) vid<br />
Centrum för Kunskapsbildning <strong>och</strong> Kommunikation samt Byggnadsekonomi, Chalmers i<br />
Göteborg.<br />
En doktorand kommer att knytas till respektive samarbetspart. Handledning av doktoranderna<br />
görs av en handledargrupp som består av:<br />
Berit Balfors, Tekn.dr., Institutionen för Mark- <strong>och</strong> Vattenteknik, KTH. Forskningsområden:<br />
Strategisk miljöbedömning <strong>och</strong> –förvaltning, miljökonsekvensbeskrivningar.<br />
Christine Räisänen, Docent, Centrum för Kunskapsbildning <strong>och</strong> Kommunikation, Chalmers.<br />
Forskningsområden: Tillämpad lingvistik, kommunikation, KM (Knowledge Management)<br />
<strong>och</strong> STS (Science, Technology & Society).<br />
Ann-Charlotte Stenberg, Doktorand, Byggnadsekonomi, Chalmers. Forskningsområden:<br />
Upphandlingsprocessen för hållbart byggande, miljöstrategier <strong>och</strong> diskurser.<br />
Peter Brokking, Fo.ing, Institutionen för Infrastruktur, KTH. Forsningsområden:<br />
Samhällsplanering, infrastruktur, miljöbedömning.<br />
För att bredda expertisen kommer en referensgrupp att upprättas inom forskningsprojektet som<br />
består av praktiker <strong>och</strong> akademiker. I referensgruppen ingår t ex representanter från Vägverket,<br />
Banverket <strong>och</strong> Naturvårdsverket. Andra deltagare i referensgruppen är medarbetare från<br />
53
filosofienheten vid KTH <strong>och</strong> Miljösystemanalys vid Chalmers <strong>och</strong> medarbetare från en<br />
språklig institution.<br />
Forskningsprojektet beräknas pågå under 5 år till en kostnad av 2 miljoner kr/år enligt fördelningen<br />
nedan.<br />
2 doktorander 1300 tkr<br />
Handledning 300 tkr<br />
Databehandling<br />
(transkribering) 125 tkr<br />
Resor (internt,<br />
seminarier <strong>och</strong> konferenser) 75 tkr<br />
Material, litteratur m.m. 100 tkr<br />
Administration 100 tkr<br />
_________<br />
Totala kostnader per år 2000 tkr<br />
Referenser<br />
Brokking P, 2003. Planning of large road projects in a sectoral context. Division of Urban<br />
Studies, KTH (manuscript)<br />
CEC 1985. Council Directive 85/337/EEC of 27 June 1985 on the assessment of the effects of<br />
certain public and private projects on the environment. OJ L175 Council of European the<br />
Communities, Brussels<br />
EU 2003. Utkast till Europaparlamentets <strong>och</strong> rådets direktiv om åtgärder för allmänhetens<br />
deltagande i utarbetandet av vissa planer <strong>och</strong> program avseende miljön <strong>och</strong> om ändring,<br />
med avseende på allmänhetens deltagande <strong>och</strong> rättslig prövning, av rådets direktiv<br />
85/337/EEG <strong>och</strong> 96/61/EG. PE-CONS 3676/02, Bryssel<br />
EG 2001. Europaparlamentets <strong>och</strong> rådets direktiv om bedömning av vissa planers <strong>och</strong><br />
programs miljöpåverkan. 2001/42/EG, Luxemburg<br />
Räisänen, C and Gunnarson, 2002. Narrating Project Management: Weaving together words<br />
and actions to capture the essence of multi-project organisations. Proceedings of Organizational<br />
Discourse, July 2002, London<br />
UN ECE 1998. Convention on access to information, public participation in decision-making<br />
and access to justice in environmental matters. ECE/CEP/43, Aarhus 23-25 June 1998.<br />
Vägverket 2002. MKB handboken. Sammanfattning. Vägverket 2002:40, Borlänge.<br />
54
Projekt 9: Informationsanalys av MKB<br />
Mattias Qviström, Kenneth Olwig, Institutionen för landskapsplanering, Alnarp, SLU<br />
Bengt Schibbye, Schibbye landskap AB, Härnösand<br />
Tomas Germundsson, Institutionen för kulturgeografi, Lunds universitet<br />
Karin Andersson, Institutionen för miljösystemanalys, Chalmers tekniska högskola<br />
Lars Rosén, Geo-institutionen, Chalmers tekniska högskola<br />
Bakgrund<br />
Nya vägar <strong>och</strong> järnvägar ger upphov till en stor mängd förändringar på såväl kort som lång<br />
sikt. Vattenflöden förändras, fornlämningar försvinner, åkermark omvandlas till<br />
bostadsområden i vägens närhet, <strong>och</strong> en ny flora <strong>och</strong> fauna breder ut sig.<br />
Miljökonsekvensbeskrivningar förväntas skildra dessa komplexa processer, men endast de<br />
viktigaste omvandlingarna kan lyftas fram om MKB:n skall vara ett operationellt verktyg i<br />
vägplaneringen. Ett av nödvändighet snävt urval av miljökonsekvenser präglar alltså en god<br />
MKB. Detta urval måste anpassas till platsens specifika värden <strong>och</strong> egenskaper.<br />
MKB utförs vanligen under stor tidspress <strong>och</strong> med ett mycket varierande underlagsmaterial.<br />
Informationsunderlaget är på vissa områden undermåligt, det är varken uppdaterat eller<br />
heltäckande <strong>och</strong> utgörs ofta av tidigare inventeringar som har utförts av helt andra skäl. Bilder,<br />
visuella bedömningar <strong>och</strong> kartografisk information (inklusive GIS-analyser) är lätta att tillgå<br />
<strong>och</strong> får därför – oavsett dess kvalitet - ofta en stor betydelse för MKB:s utformning <strong>och</strong><br />
inriktning. Det kartografiska tänkandet formar därmed till stora delar hur miljökonsekvenserna<br />
skildras, bland annat avseende var gränserna för det påverkade området dras, vilka<br />
tidsperspektiv som skildras <strong>och</strong> vilka objekt som beaktas. Till exempel har den skånska<br />
rekognoceringskartan från 1812 – 1820 publicerats i en populär utgåva för ett antal år sedan;<br />
idag används denna karta genomgående för att utföra översiktliga historiska analyser i<br />
samband med MKB i Skåne. Utan denna publikation hade det historiska djupet troligen<br />
begränsats till den ekonomiska kartan från 1910-talet, vilket hade lett till att andra värden hade<br />
uppmärksammats <strong>och</strong> andra frågor hade ställts. Det är alltså mycket lätt hänt att MKB präglas<br />
av den mest tillgängliga informationen snarare än av den information som är mest relevant.<br />
Den tillgängliga informationens påverkan är ofrånkomlig. Det problematiska är bristen på<br />
förståelse bland MKB-utredare av grafiska representationernas <strong>och</strong><br />
informationssammanställningarnas förmåga att påverka analyserna. Detta kan leda till att de<br />
platsspecifika värden <strong>och</strong> egenskaper som bör lyftas fram i en MKB faller bort, vilket kraftigt<br />
försämrar utredningarnas kvalitet. De senaste årens forskning har tydligt visat på i synnerhet<br />
kartografins (<strong>och</strong> liknande representationsformers) stora betydelse för hur stadsplanering <strong>och</strong><br />
annan fysisk planering har formats. Med en djupare förståelse för kartografins betydelse kan<br />
dess rationalitet ifrågasättas, <strong>och</strong> inte minst dess objektiva <strong>och</strong> problemfria ställning inom<br />
dagens planering. Det behövs alltså ett mer källkritiskt tänkande, samt en ökad förståelse för<br />
hur underlagsmaterialet möjliggör eller förhindrar en analys av de platsspecifika<br />
förutsättningarna för ett vägbygge.<br />
Frågeställningar<br />
- Hur påverkar kartografiska informationssammanställningar (kartmaterial, GIS-analyser,<br />
etc), sättet att skildra miljökonsekvenser? En bättre förståelse för denna påverkan kan leda<br />
55
till ett mer kritiskt förhållningssätt bland MKB-utredare, <strong>och</strong> därmed till en förbättrad<br />
kvalitet i MKB (delprojekt 1).<br />
- Vilka möjligheter finns det trots det begränsande underlagsmaterialet, tidsbegränsningen<br />
<strong>och</strong> uppdragets art, att anpassa MKB till de platsspecifika omständigheterna? Studie av<br />
MKB-processens tidsbegränsning <strong>och</strong> informationsbegränsning, samt av möjligheterna att<br />
med en ökad källkritik <strong>och</strong> transparens i informationsurvalet förbättra MKB (delprojekt 2<br />
<strong>och</strong> 3).<br />
Hypotes<br />
Vår hypotes är att kartografiska skildringarna av rummet leder till statiska, schablonartade <strong>och</strong><br />
objektfixerade skildringar, medan en mer platsspecifik skildring (utifrån en relationell<br />
uppfattning av rummet) kan ge en processinriktad förståelse. Den senare förståelsen är mer<br />
användbar i samband med en MKB, då den tydligare visar på den förändringsprocess som<br />
vägbygget innebär. Den kartografiska skildringen, som idag har en framträdande plats i MKB,<br />
är därför problematisk, inte minst därför att dess abstrakta skildringar av rummet <strong>och</strong> dess<br />
objekt betraktas som självklara <strong>och</strong> som en given utgångspunkt för analyserna. Vårt antagande<br />
är att en större medvetenhet om representationernas roll i MKB kommer att leda till ett ökat<br />
intresse för kompletterande metoder, vilket skulle förbättra urvalsprocessen i samband med<br />
MKB.<br />
Att ta fasta på de platsspecifika, relationella rumsliga, egenskaperna <strong>och</strong> att skapa en tydligare<br />
transparens mellan insamlat material, urval <strong>och</strong> redovisning, är en av de viktigaste åtgärderna<br />
för att kompensera för kartografins abstrakta <strong>och</strong> schablonartade skildring. En annan viktig<br />
åtgärd är att satsa på kvalitet snarare än kvantitet: det är inte mängden karterade<br />
omständigheter som är det väsentliga utan urvalet, de fåtaliga aspekter som i slutändan<br />
fokuseras i MKB:n. En ökad kvalitet kan därför uppnås inom de befintliga tidsramarna genom<br />
att minska på kvantiteten. Metodtriangulering är en av metoderna som kan leda till ett mer<br />
gediget underlagsmaterial inför en MKB. Pilotstudien kan visa på detta, samt ge goda exempel,<br />
men även visa på problem som har med MKB-processen att göra.<br />
De tidsbegränsningar som gäller för en MKB är en viktig utgångspunkt i detta projekt – det är<br />
lätt att föreslå hur en mer omfattande MKB kan se ut, men betydligt svårare att visa på hur en<br />
begränsad MKB kan utformas. Det samma gäller kravet på en operationell MKB, det vill säga<br />
att ett fåtal faktorer fokuseras i MKB:n.<br />
En viktig del av projektet är att tillämpa tidigare forskning på vägplaneringen <strong>och</strong> att föra ut<br />
kunskapen till MKB-utredare: ett nära samarbete med praktiker är en förutsättning för att detta<br />
skall fungera.<br />
Koppling till behovsbilden<br />
Dagens handböcker för MKB tar inte upp frågan om tillgängligt material <strong>och</strong> inte heller<br />
problemen med den begränsade tidsbudget som i praktiken styr analyserna. Handböckerna<br />
behandlar i första hand MKB-processen, vilket sker på bekostnad av diskussionen om vilken<br />
information som är relevant för att skildra förändringarna. Till detta kommer att dagens<br />
forskning om det kartografiska tänkandets inverkan på analyserna i mycket begränsad<br />
utsträckning har förts ut till praktiker: antalet publikationer på svenska om detta är starkt<br />
begränsat. Här behövs goda exempel <strong>och</strong> analyser som visar på problematiken, samt<br />
undervisningsmaterial.<br />
56
Samhällsrelevans<br />
Studien kan leda till en ökad situationsanpassning av MKB:s utformning. En ökad förståelse<br />
för underlagsmaterialets betydelse kan leda till bättre bedömningar av en MKB:s relevans. En<br />
ökad diskussion om underlaget öppnar även för en förbättrad integration av den kommunala<br />
fysiska planeringen <strong>och</strong> vägplaneringen. Projektet utförs i samarbete med praktiker <strong>och</strong> med de<br />
reella förutsättningarna för MKB-utredningar för handen, vilket borgar för resultatens<br />
implementering i praktiken.<br />
Mål <strong>och</strong> delaktiviteter<br />
Projektet utgörs av tre studier;<br />
1. Det kartografiska tänkandet <strong>och</strong> MKB<br />
Studier av hur informationsurval, gränsdragningar i tid <strong>och</strong> rum, val av skala <strong>och</strong><br />
problemställningar påverkas av de kartografiska representationerna <strong>och</strong> deras<br />
informationsutbud. Detta innefattar bland annat studier av användningen av kartmaterial, GISanalyser<br />
<strong>och</strong> panoramabilder.<br />
Inom projektet kommer MKB-dokument att analyseras i enlighet med den framväxande<br />
kulturgeografiska <strong>och</strong> humanistiska forskningen om det kartografiska tänkandet <strong>och</strong><br />
representationernas betydelse för hur vi utformar vår livsmiljö. Till viss del kommer även<br />
MKB-utredare att intervjuas. Inom detta fält finns det gott om tidigare forskning, <strong>och</strong> därmed<br />
goda möjligheter att dels applicera forskningen på vägplanering <strong>och</strong> MKB samt att föra denna<br />
kunskap vidare till MKB-utredare.<br />
Projektet bedrivs vid Institutionen för Landskapsplanering, Alnarp (SLU), i samarbete med<br />
Institutionen för kulturgeografi, Lunds universitet samt Schibbye Landskap AB. Projektets<br />
karaktär tillåter även ett internationellt forskarutbyte, vilket kommer att eftersträvas. Projektet<br />
redovisas såväl i vetenskapliga artiklar som i populärvetenskapliga arbeten. Ansvarig<br />
projektledare: Mattias Qviström<br />
Tidplan:<br />
Projektet bedrivs under de inledande 2 åren för att successivt ersättas av projekt 3.<br />
År 1<br />
Sammanställning av en lättillgänglig forskningsöversikt beträffande kartografins inverkan på<br />
den fysiska planeringen.<br />
Analys av MKB-utredningar (från olika utredningsfaser) med avseende på använt<br />
underlagsmaterial, samt sättet att representera <strong>och</strong> strukturera informationen i MKB.<br />
Intervjuer (workshop) med MKB-utredare om kartografins roll.<br />
År 2<br />
Djupgående studie av ett fåtal MKB, intervjuer med ansvariga utredare, övergripande studier<br />
av de aktuella vägprojekten.<br />
Slutrapportering.<br />
57
2. Transparens i informationshanteringen. Identifiering av miljöpåverkan - ”scoping” <strong>och</strong><br />
kumulativa effekter.<br />
Uttrycket ”scoping” används i samband med MKB för att beskriva processen för att identifiera<br />
de frågeställningar som ska tas med i MKB. I detta steg får man dessutom en ram för det<br />
vetenskapliga arbetet i MKB:n genom att sätta klara gränser (tid, rum, ekosystem, socialt,<br />
juridiskt) för analysen. För allmänhetens deltagande <strong>och</strong> acceptans är transparens <strong>och</strong> tydlighet<br />
i denna del av processen av stor vikt. I ”scopingen” ska även kumulativa effekter, dvs effekter<br />
som uppstår genom påverkan från flera geografiskt närliggande verksamheter, tas med. För att<br />
ge möjlighet till en fungerande MKB-process med allmänhetens deltagande trots<br />
begränsningar i tid <strong>och</strong> resurser är det viktigt med fungerande verktyg <strong>och</strong> metodik för<br />
”scoping”.<br />
Inom delprojektet kommer studier av hur ”scoping” fungerat i MKB för svenska (<strong>och</strong> vissa<br />
utländska) infrastrukturprojekt under de senaste åren att göras. Utgående från detta kommer<br />
vissa projekt att specialstuderas <strong>och</strong> utfallet i form av miljöpåverkan <strong>och</strong> allmänhetens<br />
uppfattning av denna påverkan jämföras med vad som framkommit i MKB:n. Delprojektet<br />
kommer att resultera i rekommendationer/metodik <strong>och</strong>, om relevant, verktyg för scoping.<br />
Projektet drivs vid COMESA/Miljöstystemanalys, i samarbete med Geoinsitutionen, båda vid<br />
Chalmers Tekniska Högskola. Rapportering sker i tekniska rapporter <strong>och</strong> i artiklar i<br />
vetenskaplig litteratur. Ansvarig projektledare: Docent Karin Andersson.<br />
Tidplan:<br />
År 1<br />
Litteraturgenomgång<br />
Studier av ”scoping”-processen i MKBer för pågående <strong>och</strong> avslutade infrastrukturprojekt<br />
inkluderande kumulativa effekter.<br />
Intervjuer med deltagare i utvalda projekt kring ”scoping”-processen<br />
År 2<br />
Urval av projekt där data kring miljöpåverkan från byggnads- <strong>och</strong> användningsfasen finns –<br />
jämförelse med påverkan som identifierades i MKB – hanterade man rätt frågor? Togs<br />
kumulativa effekter med?<br />
Intervjuer med intressenter – vad ser man som miljöeffekter av projekten? Stämmer detta med<br />
vad som förmedlades i MKB-processen?<br />
Utveckling av metodik/verktyg för scoping<br />
År 3<br />
Fortsättning av verktygs/metodikutveckling<br />
Fallstudie/användning av verktyg/metodik för scoping i pågående MKB-process<br />
Slutrapportering<br />
3. Platsbunden information i MKB – ett pilotprojekt<br />
Vilka möjligheter finns det idag att basera en MKB på platsbunden information, <strong>och</strong> att arbeta<br />
kvalitativt med underlagsmaterialet? Vilka restriktioner sätter befintligt underlagsmaterial <strong>och</strong><br />
tidsbegränsningar? Projektet skall lyfta fram möjligheterna, men även identifiera avgörande<br />
58
flaskhalsar i processen, i tidsbudgeten eller i underlagsmaterial i samband med en MKB.<br />
Tidsbrist <strong>och</strong> informationsbrist är i högsta grad ömsesidigt beroende <strong>och</strong> måste därför studeras<br />
samtidigt. Studien kan visa på möjligheterna att förbättra dagens situation, <strong>och</strong> i vilken<br />
utsträckning problemen har att göra med informations- eller tidsbrist. Studien kan även ge en<br />
ökad förståelse för möjligheterna att bedöma konsekvenserna av ett projekt inom en snäv<br />
tidsbudget, <strong>och</strong> på vilket sätt en ökad tidsbudget förändrar analysens kvalitet.<br />
Fallstudier av arbetsprocessen med MKB genomförs, dels för att belysa tidsbegränsningarnas<br />
betydelse, dels för att visa på de begränsningarna som befintlig information sätter. Arbetet kan<br />
med fördel utföras i form av ett aktivt deltagande i MKB-utredningar.<br />
Projektet bedrivs vid Institutionen för Landskapsplanering, Alnarp (SLU), i samarbete med<br />
Schibbye landskap AB. I mån av resurser kommer fler praktiker att involveras i samband med<br />
pilotstudien. Ansvarig projektledare: Mattias Qviström<br />
Tidplan:<br />
Projektet bedrivs främst under de avslutande 2 åren.<br />
År 1<br />
Förberedande arbete; framtagande av lämpliga studieobjekt samt övergripande studie av MKBprocessen.<br />
Arbetet utförs parallellt med de avslutande studierna i projekt 1, vilken kan ge<br />
lämpliga studieobjekt.<br />
År 2<br />
Analys av MKB-processens tidsbudget, intervjuer med MKB-utredare. Analys av tillgängligt<br />
informationsunderlag inför MKB. Något/några pågående MKB-utredningar används som<br />
studieobjekt, förutsatt att lämpliga exempel finns att tillgå.<br />
Påbörjan av pilotstudie<br />
År 3<br />
Pilotstudie<br />
Slutrapportering<br />
Översiktlig resursplan<br />
Projektet löper över tre år. De tre projekten bedöms som lika omfattande <strong>och</strong> resurskrävande.<br />
Resurserna delas alltså jämnt mellan de tre delarna, ca 700 000 kr / år <strong>och</strong> delprojekt. Detta<br />
skall täcka en halvtidstjänst för en forskarassistent, insatser från såväl seniora forskare som<br />
praktiker, samt material- <strong>och</strong> resekostnader. Till detta kommer kostnader för ett avslutande<br />
gemensamt seminarium samt en gemensam avrapportering, vid sidan av de arbetsrapporter <strong>och</strong><br />
vetenskapliga artiklar som publiceras inom de enskilda delprojekten.<br />
Lönekostnad, 1,5 forskarassistent (50 % tjänst / delprojekt): 1200 000 / år<br />
Lönekostnad, seniora forskare + praktiker motsv 75 % tjänst: 750 000 / år<br />
Materialutgifter: (20 000 / projekt <strong>och</strong> år): 60 000 / år<br />
Resekostnader: (30 000 / projekt <strong>och</strong> år): 90 000 /år<br />
Kostnad för gemensamma aktiviteter, gemensam avrapportering <strong>och</strong> anordnande av avslutande<br />
seminarium: 100 000<br />
Sammanlagt för tre år: 6 400 000 :-<br />
59
Samarbetsparters<br />
Institutionen för landskapsplanering, Alnarp, SLU<br />
Mattias Qviström, Kenneth Olwig<br />
Schibbye landskap AB, Härnösand<br />
Bengt Schibbye<br />
Institutionen för kulturgeografi, Lunds universitet<br />
Tomas Germundsson<br />
Institutionen för miljösystemanalys, Chalmers tekniska högskola<br />
Karin Andersson<br />
Geoinstitutionen, Chalmers tekniska högskola<br />
Lars Rosén<br />
Adress Mattias Qviström:<br />
AgrD<br />
230 53 Alnarp<br />
Tfn 040 – 415422<br />
mattias.qvistrom@lpal.slu.se<br />
60
Projekt 10: Skyddsåtgärder vid vattenresurser – utvärdering <strong>och</strong><br />
prioritering<br />
Georgia Destouni (georgia.destouni@natgeo.su.se) Stockholms universitet (SU) <strong>och</strong><br />
KTH<br />
Ing-Marie Gren, Internationella Beijerinstitutet för ekologisk ekonomi (BI), KVA,<br />
Konjukturinstitutet <strong>och</strong> SLU<br />
Lars Rosén, Chalmers (CTH)<br />
Peter Starzec, Statens geotekniska institut (SGI)<br />
Bakgrund<br />
Det vatten som strömmar, eller hindras strömma på eller genom anläggningar utgör en<br />
integrerad del i vattnets kretslopp. Detta vatten, som påverkas av anläggningsverksamheten (i<br />
byggande eller drift), strömmar eller stoppas från att strömma vidare till nedströms liggande<br />
vattenmiljöer <strong>och</strong> påverkar dessa miljöer till både kvantitet (t ex genom grundvattensänkning<br />
vid tunnelbyggande) <strong>och</strong> kvalitet (t ex genom förorenat dagvatten, eller föroreningsspridning<br />
från transportolyckor). Sådana anläggningseffekter på nedströms liggande markvatten,<br />
grundvatten, vattendrag, sjöar <strong>och</strong>/eller kustvatten kan vidare påverka både ekologisk status<br />
<strong>och</strong> mänsklig hälsa, samt ge indirekta välfärdseffekter genom hälso- <strong>och</strong><br />
naturkapitalförändringarna. Gällande miljölagstiftning innebär att anläggningsoperatörer måste<br />
vidta åtgärder för att förhindra negativ miljöpåverkan <strong>och</strong> tillsammans med andra möjliga<br />
miljöpolitiska styrmedel (t ex utsläppsskatter) kan sådana åtgärder starkt påverka en<br />
anläggnings totala livscykelekonomi. Ny <strong>och</strong> kommande EU-miljölagstiftning, såsom<br />
ramdirektivet för vatten (RDV) <strong>och</strong> det kommande grundvattendirektivet i samma anda,<br />
påverkar <strong>och</strong> förändrar vidare både den svenska miljölagstiftningen på vattenområdet (SOU<br />
2002:107) <strong>och</strong> den framtida svenska förvaltningen av vattenresurser (SOU 2002:105). Denna<br />
påverkan medför ekonomiska risker, men också nya möjligheter för framtida<br />
anläggningsverksamhet.<br />
Exempelvis kräver RDV framtagande av kvantitativa vattenmiljömål för olika<br />
vattenföroreningar, samt systematiska vattenförvaltningsplaner <strong>och</strong> konkreta åtgärdsprogram<br />
för skydd/återställande av vatten till önskvärd kvantitet, kvalitet <strong>och</strong> ekologisk status enligt<br />
sådana vattenmiljömål; därutöver kan anläggningars vattenskyddsåtgärder även behöva<br />
uppfylla vattenmiljömål givna av politiska överenskommelser (t ex HELCOM, 1993). Den<br />
generella principen är att åtgärder för uppfyllande av olika vattenmiljömål i framtiden till<br />
högsta möjliga grad ska betalas av förorenarna, men RDV innebär också att den ekonomiska<br />
effektiviteten måste beaktas vid både krav på <strong>och</strong> val av åtgärder för<br />
vattenmiljöskydd/återställande; därmed krävs nya metoder <strong>och</strong> verktyg för ekonomiska<br />
analyser, som är direkt kopplade till orsak-verkan-riskanalyser med avseende på givna<br />
vattenmiljömål, men som även kan relatera <strong>och</strong> jämföra olika sektorers generella<br />
miljöpåverkan <strong>och</strong> åtgärdseffektivitet med varandra. EU har vidare i ett nytt direktiv rörande<br />
allmänhetens tillgång till miljöinformation, LEX 2003L0004 (28/01/2003), i enlighet med<br />
Århuskonventionen, flyttat fram positionerna för olika intessenters <strong>och</strong> allmänhetens<br />
möjligheter att överklaga myndighetsbeslut, samt få tillgång till <strong>och</strong> oberoende granska <strong>och</strong><br />
använda underliggande data, datatolkningar <strong>och</strong> modellantaganden som vattenmyndigheten<br />
använt som grund för sina beslut; detta nya direktiv måste nu också praktiskt genomföras i den<br />
svenska miljölagstiftningen. För att säkerställa både den miljömässiga <strong>och</strong> den socioekonomiska<br />
långsiktiga hållbarheten av anläggningar har anläggningssektorn<br />
sammanfattningsvis nu mycket att vinna på att aktivt bidra till <strong>och</strong> delta i framflyttandet av<br />
forskningsfronten för kopplade hydrologiska-ekonomiska analysmetoder <strong>och</strong> –verktyg för<br />
anläggningars vattenskyddsåtgärder; termen hydrologisk används här i bred mening <strong>och</strong><br />
61
omfattar även nödvändig hydrogeologisk, hydrogeokemisk <strong>och</strong> geoteknisk modellering<br />
kopplad till hydrologin.<br />
Frågeställning<br />
I den framtida vattenresurshanteringen kommer åtminstone följande två, principiellt olika<br />
huvuduppgifter, att löpande eller med återkommande tidsintervall kräva behovsbedömning <strong>och</strong><br />
val av vattenskyddsåtgärder med direkt koppling till miljölagstiftningen:<br />
1. Framtagning av vattenförvaltningsplaner <strong>och</strong> vid behov åtgärdsprogram för<br />
vattendistrikt, som består av ett eller flera angränsande ytavrinningsområden <strong>och</strong> deras<br />
förbundna grund- <strong>och</strong> kustvatten (SOU 2002:105), sträcker sig över politiska <strong>och</strong><br />
adminstrativa gränser <strong>och</strong> kan omfatta anläggningar tillsammans med andra möjliga<br />
källor till vattenpåverkan (som jordbruk för vattenföroreningarna kväve, fosfor <strong>och</strong><br />
bekämpningsmedel, eller olika industrier för tungmetaller <strong>och</strong> oljeföroreningar).<br />
2. Bedömning <strong>och</strong> individuell tillståndsprövning för olika anläggningssprojekt, som berör<br />
eller kan beröra vattenresurser (t ex genom att en anläggning ligger inom föreslagen<br />
vattentäktskyddszon, eller genom att anläggningen berör ett förorenat markområde<br />
<strong>och</strong>/eller beräknas i drift ha en stor vatteninfluenszon där vattenmiljökrav inte<br />
uppfylls/riskerar att i framtiden inte uppfyllas i nedströms liggande vatten).<br />
Vid båda dessa typer av huvuduppgifter måste ekonomisk effektivitet <strong>och</strong> skälighet beaktas<br />
<strong>och</strong> kvantifieras vid behovsbedömning <strong>och</strong> val av skyddsåtgärder för vattenresurser. Den<br />
huvudfrågeställning vi tar upp i detta projekt är med vilken metodik <strong>och</strong> med vilka<br />
modelleringsverktyg sådan behovsbedömning <strong>och</strong> åtgärdsval kan göras rationellt på kvantitativ<br />
grund.<br />
Hypotes<br />
Den övergripande hypotesen är att vi kan utveckla en grundläggande metodologisk bas för<br />
rationell kvantitativ identifiering <strong>och</strong> val av effektiva åtgärdsallokeringar inom<br />
anläggningssektorn. Denna metodologiska bas måste omfatta möjligheten att relatera <strong>och</strong><br />
jämföra anläggningars vattenpåverkan med andra störningskällors/sektorers motsvarande<br />
påverkan på samma vattenmiljö. Den måste även kunna beräkna, relatera <strong>och</strong> jämföra<br />
kostnader <strong>och</strong> vinster för de olika källor som kan påverka en viss vattenmiljö på liknande sätt<br />
(t ex med samma vattenförorening, såsom en viss tungmetall) <strong>och</strong> i dessa beräkningar kunna<br />
hantera den osäkerhet som finns med olika källors vattenpåverkan. Syftet är att den utvecklade<br />
metodologin ska vara praktiskt genomförbar <strong>och</strong> kunna bidra till både miljömässigt <strong>och</strong> socioekonomiskt<br />
effektiva val <strong>och</strong> prioriteringar av vattenskyddsåtgärder <strong>och</strong> därmed till både<br />
hållbara anläggningar <strong>och</strong> hållbar vattenresursförvaltning på olika möjliga nivåer: lokalt (t ex<br />
för underliggande grundvatten <strong>och</strong>/eller intilliggande sjö), regionalt (t ex inom ett<br />
huvudavrinningsområde, eller ett vattendistrikt), nationellt (t ex för åtgärdssamordning mellan<br />
olika vattendistrikt) <strong>och</strong> internationellt (t ex för att effektivt uppnå internationellt<br />
överenskomna vattenkvalitetsmål i Östersjön).<br />
Huvudarbetshypotesen är att vi kan komma fram till denna grundläggande metodologiska ram,<br />
genom att använda, kombinera <strong>och</strong> på anläggningssektorns specifika vattenskyddsproblematik<br />
fokusera, vidareutveckla <strong>och</strong> tillämpa tidigare erfarenheter <strong>och</strong> resultat från kopplade<br />
hydrologiska-ekonomiska modellerings-, optimerings- <strong>och</strong> beslutsverktyg, tillämpade på olika<br />
föroreningar, ekonomiska sektorer <strong>och</strong> problemskalor (Andersson and Destouni, 2000; Gren et<br />
al., 2000b, 2002, Baresel and Destouni, 2003; Baresel et al., 2003a,b). På basis av dessa<br />
tidigare erfarenheter <strong>och</strong> resultat strukturerar vi projektet i konkreta delfrågeställningar, demål<br />
<strong>och</strong> delaktiviteter, som beskrivs närmare nedan.<br />
Mål <strong>och</strong> delaktiviteter<br />
Vi identifierar <strong>och</strong> formulerar tre primära mål (A-C) <strong>och</strong> tillhörande delaktiviteter, som<br />
relaterar till huvuduppgifterna 1 (upprättande av vattenförvaltningsplaner <strong>och</strong> åtgärdsprogram)<br />
62
<strong>och</strong> 2 (individuell tillståndsprövning) <strong>och</strong> utgör kärndelar i besvarandet av projektets<br />
huvudfrågeställning enligt följande:<br />
A. Screeninganalys för en viss vattenmiljö inom ett avrinningsområde/vattendistrikt<br />
(uppgift 1) eller ett anläggningsprojekts vatteninfluenszon (uppgift 2)<br />
Utveckling av metodik för att, vid kvantifierade vattenmiljömål givna från lagstiftning (t ex<br />
SOU 2002:107) <strong>och</strong>/eller politiska överenskommelser (t ex HELCOM, 1993), som inte<br />
uppfylls/riskerar att i framtiden inte uppfyllas vid den undersökta vattenmiljön, kunna<br />
kvantifiera hur anläggningspåverkan <strong>och</strong> associerade åtgärdskostnader ser ut i relation till<br />
påverkan från andra källor. Detta delmål omfattar identifiering av kostnadseffektiva<br />
åtgärdslösningar för olika möjliga hydrologiska-hydrogeologiska modellantaganden,<br />
riskacceptansnivåer <strong>och</strong> konkreta tolkningar av vattenmiljömålen. Den utvecklade metodologin<br />
förutsätter alltså inte en exakt given måltolkning, som då endast kan ge en enda möjlig<br />
kostnadseffektiv lösning, utan innebär en metod för beräkning av olika kostnadseffektiva<br />
lösningar för olika möjliga måltolkningar <strong>och</strong> andra förhållanden, som ger ett nödvändigt<br />
screening-underlag för diskussioner, förhandlingar <strong>och</strong> beslutsfattande om slutlig måltolkning<br />
<strong>och</strong> val av relevant åtgärdslösning (se t ex Gren et al., 2000b; Baresel and Destouni, 2003;<br />
Baresel et al., 2003a,b). För uppgift 2 ingår här också identifiering <strong>och</strong> kvantifiering av ett<br />
anläggningsprojekts vatteninfluenszon <strong>och</strong> av de vattenmiljöer som riskerar ej uppfyllda<br />
vattenmiljömål (t ex vid planerad väg/järnväg, eller sanering av förorenat markområde).<br />
B. Screeninganalys för ett helt avrinningsområde/vattendistrikt (uppgift 1)<br />
Utveckling av metodik för att kunna kvantifiera hur anläggningspåverkan <strong>och</strong> associerade<br />
åtgärdskostnader <strong>och</strong> vinster ser ut i relation till påverkan från andra källor/sektorer med<br />
avseende på generell vattenpåverkan (t ex för flera olika vattenmiljöer i ett<br />
avrinningsområde/vattendistrikt <strong>och</strong>/eller olika möjliga vattenföroreningar som kan påverkas<br />
av en <strong>och</strong> samma sektorsåtgärd, som konstruerade våtmarker, eller föroreningsbarriärer).<br />
Denna metodik kräver inte givna vattenmiljömål för identifiering av effektiv åtgärdslösning,<br />
utan ekonomiskt effektiva åtgärdslösningar för olika förhållanden <strong>och</strong> modellantaganden<br />
definieras här som de som maximerar nettovinsterna i monetära termer, så att man får störst<br />
avkastning per satsad krona (se t ex Gren et al., 1996, 1997, 2000a; Baresel et al., 2003a,b).<br />
C. Detaljanalys för uppgifter 1-2.<br />
Utveckling av metodik för utvärdering <strong>och</strong> identifiering av kostnadseffektiv åtgärdslösning,<br />
utifrån alla olika möjliga åtgärder som kan finns för att åstadkomma viss påbjuden minskning<br />
av en anläggnings vattenpåverkan, givet att screeninganalyser A/B, eller beslutsfattande på<br />
annat underlag, innebär att åtgärder måste vidtas för att minska en viss, given anläggnings<br />
nuvarande <strong>och</strong>/eller framtida vattenpåverkan. Här ingår även analys <strong>och</strong> vidareutveckling av<br />
befintlig riskbaserad beslutsanalys vid Vägverk <strong>och</strong> Banverk för val mellan olika<br />
vattenskyddsåtgärder.<br />
För uppfyllande av vart <strong>och</strong> ett av målsättningarna A-C ingår följande associerade<br />
forskningaktiviteter:<br />
I. Kvantitativ teoretisk utveckling av generella modellkoncept <strong>och</strong> beräkningsmodeller för<br />
de olika delfrågeställningarna, som även omfattar sannolikhets- <strong>och</strong> riskbaserad kvantifiering<br />
av beräkningsorsäkerhetens ekonomiska implikationer (t ex Andersson and Destouni, 2000;<br />
Gren et al., 2000b, 2002), på basis <strong>och</strong> genom vidareutveckling av redan befintliga resultat <strong>och</strong><br />
modeller, tillämpade <strong>och</strong> testade på motsvarande frågeställningar för enskilda förorenings- <strong>och</strong><br />
andra sektorsexempel (t ex Gren et al. 2000b, 2002; Baresel et al., 2003a,b).<br />
II. Val <strong>och</strong> karakterisering av lämpliga studieobjekt i termer av anläggningar (väg, järnväg,<br />
tunnel) med påverkansrisk på viktig(a) vattenmiljö(er) (t ex Mälaren som är huvudvattentäkt<br />
för Stockholmsregionen), samt associerat eller oberoende valt huvudavrinningsområde (t ex<br />
Norrströms avrinningsområde, som omfattar Stockholm-Uppsala-regionen <strong>och</strong> Mälaren), som i<br />
framtiden troligtvis kommer att ligga inom ett visst administrativt vattendistrikt (SOU<br />
2002:105, 2002:107).<br />
III. Tillämpning <strong>och</strong> testning av modellkoncept <strong>och</strong> beräkningsmodeller på valda<br />
studieobjekt enligt uppgift II, på basis av tidigare erfarenheter <strong>och</strong> resultat erhållna från andra<br />
problemområden (t ex Baresel and Destouni, 2003; Baresel et al., 2003a,b).<br />
63
IV. Systematiska möten, diskussioner <strong>och</strong> erfarenhetsutbyten inom ett nätverk av<br />
intressenter (eng: stakeholders), som föreslås upprättas inom projektet på basis av liknande<br />
tidigare nätverkserfarenheter <strong>och</strong> kontakter (EU-projekt ERMITE: Environmental Regulation<br />
of Mine Waters in the European Union, Contract No EVK1-CT-2000-0078). Utöver den i sig<br />
breda forskargruppen <strong>och</strong> anläggningssektorn (Vägverk, Banverk) föreslås nätverket omfatta<br />
representanter för andra relevanta delar av samhället, som miljö- <strong>och</strong> tillsynsmyndigheter<br />
(Naturvårdsverket, Länsstyrelse, kommunal miljöförvaltning, Miljödepartmentet),<br />
vattensektorn (Svenskt Vatten, Kommunala VA-verk), Räddningsverk, miljökonsulter,<br />
miljöjurister <strong>och</strong> även icke-statliga miljöorganisationer.<br />
V. Systematisk teknisk rapportering <strong>och</strong> kvalitetssäkring av beräkningsmodeller <strong>och</strong><br />
resultat, internationell publicering i tidskrifter med peer-review-system samt i konferenser <strong>och</strong><br />
workshops, populärvetenskaplig publicering.<br />
Koppling till behovsbilden<br />
• Projektet beaktar <strong>och</strong> berör flera delar av samhället (anläggnings- <strong>och</strong> andra sektorer,<br />
miljö- <strong>och</strong> tillsynsmyndigheter, allmänhet <strong>och</strong> icke-statliga organisationer,<br />
miljölagstiftning, miljöekonomi) med olika kopplingar till de vattenmiljöer som kan<br />
påverkas av anläggningar <strong>och</strong> deras vattenskyddsåtgärder.<br />
• Projektets mål är renodlade till utveckling av de kvantifieringsmetoder <strong>och</strong><br />
kvantifieringsverktyg som krävs för svar på kopplade ekonomiska-hydrologiska<br />
(hydrologiska i bred mening, enligt tidigare diskussion) frågeställningar, som<br />
identifierats vara kritiska för rationellt beslutsfattande om åtgärdsbehov <strong>och</strong> åtgärdsval<br />
enligt nationell <strong>och</strong> europeisk miljölagstiftning. Projektet syftar också explicit till<br />
förbättrad erfarenhetsåterföring från <strong>och</strong> till olika intressenter i samhället, utöver bara<br />
sedvanlig resultatrapportering, genom föreslagna systematiska interaktioner inom ett<br />
aktivt intressentnätverk.<br />
• Projektet omfattar konsekvensbedömning i vid mening, från ett kopplat hydrologisktekonomiskt<br />
perspektiv på miljölagstiftningens krav på behovsbedömning <strong>och</strong> val av<br />
vattenskyddsåtgärder. Det omfattar därmed emissionsfrågor <strong>och</strong> förbättrade metoder<br />
för att analysera utsläpp till vatten, med fokus på både de miljömässiga <strong>och</strong> de<br />
ekonomiska risker som är relaterade till sådana utsläpp <strong>och</strong> vattenskydsåtgärder;<br />
kvantifiering av dessa risker ger nödvändigt underlag för val av optimala<br />
åtgärdsalternativ, med hänsyn tagen till både miljömässig <strong>och</strong> socio-ekonomisk<br />
effektivitet <strong>och</strong> hållbarhet.<br />
• Projektet är relevant för sanering av förorenade markområden, som är associerade med<br />
anläggningar <strong>och</strong> där saneringsbehov <strong>och</strong> saneringsåtgärdsval också till stor del<br />
bedöms på basis av områdets pågående <strong>och</strong> potentiella framtida förorening av<br />
nedströms vattenmiljöer.<br />
Samhällsrelevans<br />
Vägverket <strong>och</strong> Banverket har ansvar att skydda vattenresurser från föroreningspåverkan från<br />
de statliga väg- <strong>och</strong> järnvägsnäten. Antalet konfliktpunkter mellan väg/järnväg <strong>och</strong><br />
vattenresurser är mycket stort <strong>och</strong> de ekonomiska resurser som finns tillgängliga för<br />
vattenskydd måste ur samhällelig synvinkel prioriteras till platser där de gör mest nytta. Så<br />
snart ett beslut fattats om någon form av skydd har både anläggningarnas relativa<br />
vattenpåverkan <strong>och</strong> själva vattenresursen, medvetet eller omedvetet, prioriterats <strong>och</strong> värderats i<br />
förhållande till andra möjliga vattenpåverkare <strong>och</strong> andra värden för samhället; hittills har dock<br />
sådan utvärdering sällan gjorts öppet <strong>och</strong> på ett strukturerat <strong>och</strong> rationellt sätt. Detta projekt<br />
syftar till att utveckla, tillämpa, testa <strong>och</strong> ge implemeteringsriktlinjer för rationella kvantitativa<br />
arbetsmetoder <strong>och</strong> arbetsverktyg för sådan prioritering <strong>och</strong> utvärdering.<br />
Även om myndighetsbeslut för vattenhantering, -skydd <strong>och</strong> -återställande i vissa fall kan<br />
baseras på icke-kvantifierade/kvantifierbara värderingar, aktörsinteraktioner <strong>och</strong>/eller politiska<br />
faktorer till högre grad än på sådant kvantitativt analysunderlag vi föreslår inom detta projekt,<br />
är ett sådant underlag ändå nödvändigt för oberoende utvärdering <strong>och</strong> klargörande av beslutens<br />
resulterande vattenmiljö- <strong>och</strong> ekonomiska effekter <strong>och</strong> effektivitet. Sådan kvalitetskontroll <strong>och</strong><br />
64
transparens av myndighetsbeslut är vidare nödvändiga för att åstadkomma en långsiktigt både<br />
miljömässigt <strong>och</strong> socio-ekonomiskt hållbar hantering av vattenresurser <strong>och</strong><br />
vattenskyddsåtgärder i allmänhet <strong>och</strong>, inom detta projekt, av anläggningars<br />
vattenskyddsåtgärder i synnerhet.<br />
Översiktlig resursplan<br />
Projektet föreslås koordineras från SU, pågå i totalt fyra år <strong>och</strong> ha följande årliga budget <strong>och</strong><br />
fördelning på olika delmål, delaktiviteter <strong>och</strong> forskargrupper:<br />
Akademiska institutioner<br />
Projektkoordinering (av alla delaktiviteter I-V <strong>och</strong> mål A-C, enligt beskrivning ovan), SU.<br />
Lönemedel (inklusive LKP) för 20% senior forskartjänst: 110tkr<br />
Kvantitativ teoretisk utveckling av ekonomiska modelleringskoncept <strong>och</strong><br />
beräkningsmodeller (delaktivitet I inom alla delmål A-C), bidrag till<br />
problemkonceptualisering av studieobjekt (delaktivitet II, mål A-C) <strong>och</strong> kopplad<br />
hydrologisk-ekonomisk modellering (delaktiviteter I <strong>och</strong> III, mål A-C), BI<br />
Totalt en heltids doktorand/postdoc-tjänst (100%, som kan fördelas på olika sätt mellan<br />
doktorand <strong>och</strong> disputerad forskare, enligt projektbehov): 370tkr<br />
Underlag för val <strong>och</strong> problemkonceptualisering av specifika studieobjekt (delaktivitet II,<br />
mål A-C), analys, utvärdering <strong>och</strong> vidareutveckling av befintlig (vid Vägverk <strong>och</strong><br />
Banverk) riskbaserad beslutsanalys för val mellan olika vattenskyddsåtgärder (mål C),<br />
bidrag till hydrogeologisk-hydrologisk <strong>och</strong> kopplad hydrologisk-ekonomisk modellering<br />
(delaktivitet III, mål A-C), CTH<br />
Totalt en heltids doktorand/postdoc-tjänst (100%, som kan fördelas på olika sätt mellan<br />
doktorand <strong>och</strong> disputerad forskare, enligt projektbehov): 370tkr<br />
Kopplad hydrologisk-ekonomisk problemkonceptualisering <strong>och</strong> modellering<br />
(delaktiviteter I <strong>och</strong> III inom alla mål A-C), bidrag till studieobjektskonceptualisering<br />
(delaktivitet II, mål A-C) <strong>och</strong> hydrogeologisk-hydrologisk modellering (delaktivitet III,<br />
mål A-C), SU<br />
Totalt en heltids doktorand/postdoc-tjänst (100%, som kan fördelas på olika sätt mellan<br />
doktorand <strong>och</strong> disputerad forskare, enligt projektbehov): 370tkr<br />
Upprättande <strong>och</strong> koordinering av intressentnätverk, dess möten <strong>och</strong> rapportering<br />
(delaktivitet IV med uppföljning av alla delmål A-C), SU<br />
Lönemedel för 20% doktorand/postdoc-tjänst: 80tkr<br />
-----------<br />
Delsumma inst. lönekostnader: 1300tkr<br />
Resor, dator <strong>och</strong> beräkningskostnader, övriga omkostnader, alla tre grupper<br />
ca 3*50tkr 150tkr<br />
-----------<br />
Summa inst.kostnader: 1450tkr<br />
Universitets-OH, 35%: 610tkr<br />
-----------<br />
Delsumma univ./akademikostnader: 2060tkr<br />
Högskolemoms, 8% 160tkr<br />
-----------<br />
Summa universitet/akademi: 2220tkr<br />
65
SGI<br />
Studieobjekt-specifik hydrogeologisk-hydrologisk modellering (delaktivitet III, delmål A-<br />
C), bidrag till studieobjektskonceptualisering <strong>och</strong> -underlag (delaktivitet II, mål A-C) <strong>och</strong><br />
kopplad hydrologisk-ekonomisk modellering (delaktiviteter I <strong>och</strong> III, delmål A-C), SGI<br />
Forskningskostnader inkl. OH: 500tkr<br />
-----------<br />
Totalsumma: 2720tkr per år i fyra år<br />
Samarbetspartners<br />
Georgia Destouni, född 1961, är professor i teknisk hydrologi vid KTH sedan 1999,<br />
gästprofessor i hydrologi vid Stockholms Universitet sedan 2003, medlem i både Kungliga<br />
Vetenskapsakademien <strong>och</strong> Ingenjörsvetenskapsakademien sedan 2003. Hennes<br />
forskningsinriktning omfattar probabilistisk/riskbaserad modelleringsanalys av ämnes- <strong>och</strong><br />
föroreningsspridning i olika vattensystem (mark-, grund <strong>och</strong> ytvatten), hantering av<br />
skalövergångar i modelleringen, t ex vid koppling av olika vattensystem till hela<br />
avrinningsområden <strong>och</strong> koppling av hydrologisk modellering till ekonomisk optimering av<br />
vattenskydd/återställande. Hon har publicerat ca 120 vetenskapliga arbeten, varav ca 45<br />
granskade internationella artiklar <strong>och</strong> 75 tekniska rapporter, konferensartiklar <strong>och</strong><br />
populärvetenskapliga publikationer. Hon är <strong>och</strong> har varit granskare <strong>och</strong> sakkunnig för ett tiotal<br />
internationella vetenskapliga tidskrifter, ett tiotal nationella <strong>och</strong> internationella organisationer<br />
för forskningsfinansiering <strong>och</strong> ett femtontal betygs- <strong>och</strong> tjänsteförslagsnämnder, samt medlem<br />
i ett femtontal nationella <strong>och</strong> internationella vetenskapliga kommitteer.<br />
Ing-Marie Gren, född 1951, är sedan 1991 forskare vid Beijerinstitutet, Kungliga<br />
Vetenskapsakademien, innehar en oavlönad docentur vid Handelshögksolan från 1994, samt<br />
är sedan 1998 professor i miljö- <strong>och</strong> naturresursekonomi vid Sveriges Lantbruksuniversitet <strong>och</strong><br />
sedan 2002 även verksam vid Konjukturinstitutet. Den huvudsakliga forskningsinriktningen<br />
har varit inom ramen för samhällsekonomiskt effektiv miljöpolitik. Denna inriktning har oftast<br />
tillämpats på vattenföroreningar, såsom kväve, tungmetaller <strong>och</strong> pesticider. En annan<br />
forskningsinriktning har varit värdering av icke marknadsprissatta tjänster från ekosystemen,<br />
såsom rekreation <strong>och</strong> biodiversitet. Gren har publicerat ca 150 artiklar, böcker mm, varav ca<br />
2/3 utgör vetenskapliga publikationer. Hon granskar manuskript för ett tiotal olika tidskrifter,<br />
<strong>och</strong> har suttit med i flera forskningsråd.<br />
Lars Rosén, född 1962, är docent <strong>och</strong> universitetslektor i Teknisk Geologi vid Chalmers. Han<br />
har under tolv års yrkesverksamhet arbetat med forskning, utbildning <strong>och</strong> konsultuppdrag inom<br />
geologi <strong>och</strong> hydrogeologi. Såväl forskning/utbildning som konsultuppdrag har främst varit<br />
inriktade mot sårbarhetsbedömningar, riskanalys <strong>och</strong> riskhantering i förorenad mark- <strong>och</strong><br />
grundvattenstudier. Specialområde är kostnads-nytta-risk beslutsanalyser för riskhantering av<br />
vattenskydd <strong>och</strong> efterbehandling av förorenade områden. Han har författat ett 30-tal<br />
refereegranskade vetenskapliga artiklar <strong>och</strong> utarbetat två handböcker kring riskhantering för<br />
Vägverket <strong>och</strong> Räddningsverket.<br />
Peter Starzec, född 1965, har grundexamen i tillämpad geofysik (Högskolan för gruv- <strong>och</strong><br />
stålverksindustri, Kraków), MSc i petroleum prospektering <strong>och</strong> i miljömätteknik (CTH) <strong>och</strong><br />
PhD i teknisk geologi (CTH 2001). Han har varit anställt på Statens geotekniska institut sedan<br />
2002, som rådgivare <strong>och</strong> forskare inom miljö- <strong>och</strong> ingenjörsgeologi. Hans aktiviteter omfattar<br />
beställarstödd <strong>och</strong> konsultuppdrag för bl a Vägverket, SKB <strong>och</strong> Naturvårdsverket <strong>och</strong> berör<br />
förorenad mark, föroreningstransport i grundvatten <strong>och</strong> statistisk dataanalys. Hans forskning<br />
inriktar sig på framtagning av statistiska <strong>och</strong> sannolikhetsbaserade verktyg för<br />
osäkerhetskvantifiering vid geo- <strong>och</strong> miljöundersökningar <strong>och</strong> osäkerheternas inverkan på<br />
efterföljande beslutsprocess. Peter är huvud- eller medförfattare till ett 20 tal publikationer<br />
inkluderande internationellt granskade artiklar, konferensartiklar <strong>och</strong> rapporter. Han är medlem<br />
i International Society for Rock Mechanics <strong>och</strong> medlem i Svenska bergmekanikgruppen <strong>och</strong> är<br />
granskare för International Journal for Rock Mechanics.<br />
66
Referenser<br />
Andersson, C., and G. Destouni. 2001. Groundwater transport in environmental risk and cost<br />
analysis: role of random spatial variability and sorption kinetics. Ground Water 39:35-<br />
48.<br />
Baresel, C. and Destouni, G. 2003. Cost-efficient mine water pollution abatement on a<br />
catchment scale. Accepted paper for The 13 th Stockholm Water Symposium, August 11-<br />
14, 2003.<br />
Baresel, C., Larsén, K., Destouni, G. and Gren, I.-M. 2003a. Economic Analysis of Mine Water<br />
Pollution Abatement on a Catchment Scale. ERMITE Report: D5; the European<br />
Commission Fifth Framework Programme, Energy, Environment and Sustainable<br />
Development, Contract No EVK1-CT-2000-0078, University of Oviedo.<br />
Baresel, C., Destouni, G., Larsén, K. and Gren, I.-M. 2003b. Appendix III. Economic analysis<br />
of mine water pollution abatement on a catchment scale. Paper accepted for<br />
publication in supplementary issue of Mine water and the environment.<br />
Gren, I-M., Söderqvist T. and Wulff, F. 1996. Lönar det sig att rena Östersjön? Ekonomisk<br />
Debatt 24, 8, 643-655.<br />
Gren, I-M., Söderqvist T. and Wulff, F. 1997. Nutrient reductions to the Baltic Sea: Ecology,<br />
costs and benefits. Journal of Environmental Management 51, 123-143.<br />
Gren, I-M., Turner, K. and Wulff, F. 2000a. Managing a sea: ecological economics of the<br />
Baltic Sea. London: Earthscan.<br />
Gren, I.-M., H. Sharin, G. Destouni, and O. Byström. 2000b. Cost effective management of<br />
st<strong>och</strong>astic coastal water pollution. Environmental Modelling and Assessment<br />
5:(4):193-203.<br />
Gren, I.-M., G. Destouni, and R. Tempone. 2002. Cost effective policies for alternative<br />
distributions of st<strong>och</strong>astic water pollution. Journal of Environmental Management<br />
66:145-157.<br />
HELCOM. 1993. The Baltic Sea Joint Comprehensive Environmental Programme. ISSN<br />
0357-2994, Helsinki.<br />
SOU 2002:105. Betänkandet Klart som vatten, Miljödepartmentet.<br />
SOU 2002:107. Miljöbalkskommittens betänkande, Miljödepartmentet.<br />
67