Kort om ny reguleringskurvelogikk. Trond Reitan 19/8-2013

Transkript

1 Kor om ny reguleringskurvelogikk Trond Reian 19/8-2013

2 Hensik Hensiken med en reguleringskurver er å angi sammenhengen mellom en angi minimumsvannføring (apping) og nødvendig magasinvolum på årlig basis. I Vassdragsreguleringslovens ledd 3,2 heer de: Økningen av vandføring beregnes paa grundlag av den økning av vassdrages lavvandsvøring, som reguleringen anages a ville medføre uover den vandføring, som har kunne paaregnes aar som ande i 350 dage av aare. Ved beregningen av denne økning forusæes de, a magasine unyes paa saadan maae, a vandføringen i lavvandsperioden blir saa jevn som mulig. Merk a loveksen sier veldig lie om de ekniske her. Siden årsforløpene varierer, vil nødvendig magasinvolum være ulik for ulike år. Man burde derfor snakke om en fordeling på magasinvolum gi apping. I praksis as bare u re kvaniler (median, 90%-persenil og maksimum). Skjemaisk fremsilling av en fordeling av årlig nødvendig magasinvolum gi apping.

3 Filosofi og idligere meoder Man kunne ro a her ønskes en opimal appesraegi som har en angi sannsynlighe for å lykkes i å sikre en vannilførsel for hver framidig år, som funksjon av magasinvolum. Man ville da reng å ha en sannsynlighesfordeling på vannføringsforløpe hver år. (Wallingford, England kjører noe slik?) I sede ser man hvilken appesraegi som ville ha sørge for å minimaliser magasinvolum under beingelse av vannføring>=apping for hisorisk vannføringsforløp. Tappesraegien er alså lagd u ifra perfek kunnskap om fremiden (se i forhold il den id der appesraegien får konsekvenser). Førse meode bygd på slik filosofi ble lagd av Rippl på sluen av alle. Ref (1) og (2) bruker dee (med lee uvidelser). Meoden er baser på summasjonskurver (mer senere). Meoden ble ombygd med sore ad-hoc-endringer på alle av Riise og Wingård (3) og senere implemener av Sælhun. Inkorporer i programme REGKURV av Lars Roald. (1) Grunnrekk av hydrologien særlig Norges hydrologi, H. Klæboe (1962), kapiel 3 (hydrologiske beregninger og grafiske meoder). (2) Hydrologi i praksis, J. Ones og E. Ræsad (1971), kapiel 3.4 (summasjonskurven) og 3.5 (reguleringskurven). (3) Sammenheng mellom magasinsørrelse og reguler vannføring EDB og radisjoner, U. Riise og B. Wingård (1978), Meddelese nr. 39 fra Hydrologisk avdeling.

4 Summasjonskurver En summasjonskurver er vannvolume som passerer e gi sed som funksjon av iden, se i forhold il e referanseidspunk (sarpunk). S ( ) 0 Q ( ' ) d ' De er dermed OK å esimere de via numerisk inegrasjon. Dee gjør vilkårlige idsskri mulig. Merk: Vil se veldig diagonal u på sor idsskala uen juseringer (svar linje). Signingsall=vannføring => Signingsall=0: null vannføring. Negaiv signingsall ikke mulig. Lineær økning: konsan vannføring.

5 Juser summasjonskurve For å gjøre summasjonskurven mindre diagonal og dermed se mer nøye på avvik ifra midlere vannføring eller ifra en ønske apping, kan man rekke fra en gi vannføring i summasjonskurven. 0 Dee gi magasinvolum (relaiv il sarid) hvis vannføring Q juser ble sluppe igjennom. Her vises summasjonskurven for samme idsserie som forrige graf. Vannføring=signingsall+Q juser Vannføring=0 (signingsall=-q juser ) Vannføring<Q juser (neg. signingsall) Vannføring=Q juser (fla linje) Vannføring>Q juser (pos. signingsall) S juser Q ( ' ) Q d ' S ( ) Q ( ) ( ) juser juser 0 PS: Ref (1) og (2) baserer seg på summasjonskurve juser m.h.p. middelvannføring mens ref (3) baserer seg på summasjonskurve juser m.h.p. den appingen man il enhver id ser på.

6 Vannføring inn og vannføring u Lager man en ny juser summasjonskurver, kan man la denne represenere vannføring u, mens den fra idsserien represenerer vannføring inn. Forskjellen mellom dem er magasinvolume. Krever a summasjonskurve for vannføring inn allid er over summasjonskurve for vannføring u (magasinering) eller a disse o er like (magasinvolum=0 og vannføring inn=vannføring u).* Den konsruere summasjonskurven angir en appesraegi. Volum Vannføring inn Vannføring u * Meoden i ref (1) og (2) ser u som om den kan brye med denne i visse omsendigheer.

7 S( Qapping=1m 3 /s) Opimal appesraegi gi minsevannføring (apping) og hisorisk vannføring Man skal alså konsruere en summasjonskurve som er mes mulig lik summasjonskurve for vannføring inn (for å unngå for mye magasinering). Hvis man juserer for ønske apping, skal denne summasjonskurven aldri ha negaiv signingsall. (Q()>=Q apping ). Gjør dee ved å gå segvis bakover i id. Når e der signingsalle går fra posiiv il negaiv møes, rekkes en re linje bakover hel il man møer summasjonskurven for vannføring inn igjen. Summasjonskurve for vannføring inn juser for Q apping ) Summasjonskurve for vannføring u (juser for Q apping ) Millioner m 3 PS: Unngår logikk med uskying av appeperioder (3).

8 Opimal appesraegi gi minsevannføring (apping) og hisorisk vannføring De som gjensår nå, er å finne see av årsmaksimaler. Fra de kan man rekke u median, 90%-persenil og maksimal. Årskiller spesifiseres av brukeren. Defaul er hydrologisk år (sarer 1/9). Maksimal forskjell mellom summasjonskurve for vannføring inn og u henes for hver (hele) år. Disse markeres i rød i summasjonskurveploe i ny reguleringskurve-modul i DAGUT/FINUT. Forskjell mellom vannføring inn og u vises i blå. Når de er gjor, beregnes median, 90%-persenil og maksimal. Man har nå disse for en spesifiser apping. Gjøres dee for mange appinger, fås alle re reguleringskurvene som er ønske. PS: Ref (3) ser u il å ilknye årsmaksimaler il appeperioder heller enn kun il år. Jeg vil ro dee lager diskoninuieer i persenilene (spesiel median).

9 Reguleringskurve Når summasjonskurven gjennomgås apping for apping (fra si 0% il 100% i forhold il middelvannføring i seg på 1%), fås reguleringskurvene. Brukes midre musas, fås summasjonskurven for appingen ilsvarende der du klikke i grafen. Denne viser summasjonskurve for vannføring inn og u sam årsmaksimaler. Ikke eksak lik REGKURV, men ingen konsisene forskjeller, borse fra medianer for høye appinger, som nå ser u il å være lavere. (Se PS på forrige side). Årsmaksimaler kan også ses separa. Median, 90%-persenil og maksimum vises. Hele logikken er dermed grafisk ilgjengelig.