NVE NORGES VASSDRAGSlIL OG ENERGIVERK

Transkript

1 NVE NORGES VASSDRAGSlIL OG ENERGIVERK NORGES VASSDRAGS-OG ENERGIVERK BIBLIOTEK Hans-ChristianUdnæs FLOMBEREGNING FOR BUVATN OG SVARTEVATN(098.3Z) Ikavik Q<> 1,fflckyiven Ri7 fr randa 4Geiranger HYDROLOGISKAVDELING

2 vår, NVE NORGESVASSDRAGS- OGENERGIVERK TITTEL FLOMBEREGNING FOR BUVATN OG SVARTEVATN (098.3Z) RAPPORT SAKSBEHANDLER Hans-ChristianUdnæs DATO Hydrologisk avdeling, Seksjon Vannbalanse RAPPORTENER åpen OPPDRAGSGIVER OPPLAG 15 Strandakommune, Teknisk Etat SAMMENDRAG Flomberegningetter bestemmelsene i "Forskrifterfor dammer"er utført for Svartevatnog Buvatn i Strandakommune. Dimensjonerendeavløpsflom blir: 21.7 in3/s for Svartevatnved vannstand m m3/s for Buvatn ved vannstand m. EMNEORD/SUBJECTTERMS ANSVARLIGUNDERSKRIFT OPPDRAGSRAPPORT Arne Tollan Avdelingsdirektør Kontotadresse: Middelthunsgate29 Telefon: Bankgiro: Postadresse:Postboks5091, Maj. Telefax: Postgiro: Org.nr.:NO MVA 0301Oslo Bl.1011

3 FORORD "Forskrifter for dammer" ble fastsatt ved kongelig resolusjon av 14.november 1980 og gjort gjeldende fra 1.januar Kapittel 7 i forskriftene beskriver de flomberegninger som skal utføres i forbindelse med dammer. Hydrologisk avdeling utfører selv slike flomberegninger, og kontrollerer og godkjenner flomberegninger som er utført av andre. Foreliggende rapport beskriver framgangsmåten og gir resultatene av en flomberegning bestilt av Stranda kommune, Teknisk Etat. Oslo, Rep seksjonss ef

4 INNHOLD Side 1. INNLEDNING 3 2. DIMENSJONERENDE FLOM Flomfrekvensanalyser Hydrologisk modell 5 3. SAMMENDRAG 8 4. LITTERATUR 8

5 3 1 INNLEDNING Hydrologisk avdeling ble i brev av fra Stranda Kommune, Teknisk Etat, bedt om å utføre flomberegninger for Buvatn og Svartevatn. Dimensjonerende flom er beregnet etter bestemmelsene i "Forskrifter for dammer" (1) og retningslinjer gitt av NVE (4). Vatnene ligger i vassdragsområde 098.3Z, Storelva. Nedbørfeltene er vist i figur 1. Figur 1. Svartevatnets og Buvatnets nedbørfelt. I tabell 1 er de viktigste feltparametrene listet. Tabell 1. Feltparametre. Felt Feltareal Normal- Eff.sjø- Relieffavløp prosent forhold A (km2) Q. (1/s*km2 ) AsE (%) H, (m/km) Svartevatnet Buvatnet Restfelt* *) Restfelt = Buvatnets nedbørfelt - Svartevatnets nedbørfelt 2. DIMENSJONERENDE FLOM Tilløpsflom er flom til magasinet fra et felt når det er tatt hensyn til flomdempningen i ovenforligende magasiner og eventuelle overføringer. Dimensjonerende tilløpsflom er den tilløpsflom som har et gjentaksintervall på 1000 år, Q1000. Denne beregnes enten i hovedsak ut fra frekvensanalyse av observerte flommer, eller ut fra nedbør-snøsmeltedata ved bruk av en nedbør-avløpsmodell. Avløpsflom beregnes ved å rute tiiløpsflommen gjennom magasinet, for å ta hensyn til magasinets og flomavledningsorganenes flomdempende virkning.

6 4 2.1 Flomfrekvensanal ser Analyser av flomdatafra målestasjoneri områdetrundtde aktuelle nedbørfelteneviser at de største flommene er typiske regnflommersom opptrerom høsten eller tidlig på vinteren. Flomfrekvensanalyserer utført for 6 nærliggendemålestasjoner(se fig.2). Resultatenefra flomfrekvensanalyseneer vist i tabell 2. jer. seib fdldvai t cfa 9 wartgr: Figur 2. Hydrologiske målestasjoner. Tabell 2. Flomfrekvensanalyser for hele året. Avløpsstasjon Feltareal Ant.obs.år Varighet Middelflom,QM Q1000/4M km2 døgn mvs 1/s*km Fetvatn * 1194* Saurevatn Skjåstad Fause bru øye * 472* Engsetvatn *) Basert på tilsigsserier. 3 av stasjonene, 097.1, og har normalavløpi samme størrelsesordensom Svartevatn og Buvatn ( /s*km2). De resterendestasjonene har endel lavere normalavløp ( <61 l/s*km2). Flomfrekvensanalysenefor alle avløpsstasjonene, utenomøye, er meget usikre da høyeste målte punktpå vannføringskurvenligger langt under middelflommen. På bakgrunnav denneusikkerhetener dettattmedresultaterfraflomberegninger for2

7 5 nærliggendefelter, Storfossen i Geirangerog Røssevoldvatn (se fig.2), gjort av NVE (5,6). Resultateneer vist i tabell 3. Tabell 3. Resultater fra flomberegning for nærliggende felter. Felt Areal Q1000 Timesverdi Q1000 Døgnmid. Normalavløp, Q. km2 Tri'/s 1/s*km' mvs 1/s*km' 1/s*km2 Røssevoldvatn Storfossen H drolo isk modell Q1000 kan som nevnt beregnes ved bruk av en nedbør-avløpsmodell.denne er nærmere beskrevet i rapporten"hydrologiskmodell for flomberegninger"(3). Det antas at Q1000 forårsakesav nedbørmed gjentaksintervall1000 år, M1000. Modellparametreneer beregnetut fra formler basert på feltparametrene;effektiv sjøprosentase,relieff-forholdeth Log normalavløpet QN.Relieff-forholdet, H b er deflnert som høydeforskjelleni meter mellom 25%- og 75%-passasjenpå feltets hypsograflskekurve, dividert med feltaksens lengde. De beregnede modeliparametreneer vist i tabell 4. Tabell 4. Modellparametre. Felt Feltareal øvre tømme- Nedre tømme- Terskelkm2 konst. K1 konst. K2 verdi, T Svartevatn Buvatn Restfelt Ekstremenedbørverdierkan beregnes etter en metode som Det Norske Meteorologiske Institutt har beskrevet i blant annet rapporten21-92, "Manualfor beregning av påregnelige ekstreme nedbørverdier"(2). Ut fra antattnormal årsnedbørfor områdetpå 2200 mm, ble nedbør med gjentaksintervall1000 år, M1000, beregnet. Arealreduserteekstreme nedbørverdier,hvor det er tatt hensyn til feltstørrelsen, er vist i tabell 5. Tabell 5. Arealredusert ekstrem nedbør for forskjellige varigl-eter Varighet (timer) MI000 (mm) Et nedbørforløpbasertpå M1000-verdiene er konstruertmed tidsskritt 1 time. Ut fra dette er Q1000 simulert. Det er forutsattat avløpsforholdeneer i samsvar med "Forskrifterfor dammer" når det gjelder strømningsforholdog utformingav overløpet. Overløpskoeffisienteni overløpsformelener satt til 2.0 i samrådmed Sikkerhetsavdelingen,Seksjon for Vassdragssikkerhet, ved NVE. Formelen for avløp blir da : Q = 2.0*B*111.5, O<H <1.3, H=0 tilsvarer HRV B, som er overløpets lengde, er 8.0 m for Svartevatnog 10.0 m for Buvatn. Først er tilløpssflommen simulert for Svartevatn.Deretter er tilløpsflommen rutetgjennom Svartevatnetog avløpsflommen beregnet. Startvannstander satt til HRV = m (H=0 m). Avtapningsrører betraktetsom stengt. Diagram over simulert tilløps- og avløpsflom og over flomvannstander vist i figur 3a og 3b.

8 6 Svurtevotn AREAL 4.6 KM2 TERSKEL 22.9 MM TIOSSKRITT TIMER TØMMEKONST /TIME NEDB.KORR 1.00 TømmEKONST /TimE NEDBØR OSIM. O- cs, TID.TIMER. Figur 3a. Simulering av 1000-års tilløpsflom for Svartevatn. Tidsskritt 1 time. O- en 0 (M3/5). In VANNFØRING O- O 0. VANNSTAND m1000 tillop vannet. aolop TILLØP AVLØP csi Z 0 t < 03 > C TID.TIMER Figur 3b. Beregning av 1000-års avløpsflom for Svartevatn. Tidsskritt 1 time års tilløpssflommen for Buvatn er beregnet som en sum av beregnet avløp fra Svartevatn og simulert tilløpssflom fra restfeltet. Den totale tilløpsflommen er deretter rutet gjennom Buvatnet og avløpsflommen er beregnet. Startvannstand er satt til HRV = m (H=0 m). Eventuelle avtapningsrør er betraktet som stengt. Diagram over simulert tilløps- og avløpsflom og over flomvannstand er vist i figur 4.

9 7 tillop vannat. avlop TILLØP VANNSTAND 0 0 AVLØP. 0- ø cn I Z < Z : Z > In- ID In ci TID. TIMER Figur 4. Beregningav 1000-årsavløpsflom for Buvatn. Tidsskritt 1 time. Resultateneav beregningeneer vist i tabell 6. Døgnmiddelvannføringener middelverdienav timesverdienerundtkulminasjonstidspunkteti simuleringen. Tabell 6. Simulering av Q1000. Maks. vannføring Døgnmiddelvannf. Maks. vannst m3/s 1/s*km2 m3/s 1/s*km2 m over overlrapskrone Svartevatn Buvatn Den spesifikke døgnmiddelvannføringen,ut fra simulering i nedbør-avløpsmodell,ligger godt over tilsvarendeverdi for Øye (1600 1/s*km2)og den er også høyere enn for Røssevoldvatn(2089 1/s*km2)og Storfossen (1480 1/s*km2)(jfr. kap.2.1). På bakgrunnav forskjeller i normalavløpser likevel de simulerte verdiene for Q1000 ut til å være rimelige og antasderfor å representeredimensjonerendeflom.

10 SAMMENDRAG Dimensjonerendeavløpsflom blir: 21.7 m3/s for Svartevatnved vannstand m m3/s for Buvatnved vannstand m. LITTERATUR OED/NVE: 1981: Forskrifterfor dammer. Universitetsforlaget. DNMI: 1992: Manual for beregning av påregnelige ekstreme nedbørverdier. Rapportnr.21, KLIMA. NVE: 1983: Hydrologisk modell for flomberegninger. Rapportnr.2, Hydrologisk avdeling. NVE: 1986: Beregning av dimensjonerendeog påregnelig maksimalflom. Retningslinjer. V-publikasjonnr.1, Vassdragsdirektoratet. NVE: 1988: FlomberegningStorfossen, Geiranger.Ikke publisert. NVE: 1994: FlomberegningÅlesund vannverk.

11 Denne serie utgis av Norges vassdrags- og energiverk (NVE) Adresse: Postboks 5091 Majorstua, 0301 OSLO ER FØLGENDE RAPPORTER UTGITT: Nr 1 Ole EinarTveitoog Hege Hisdal:Forbedringav ekstrapolasjonsrutineni KOFOT. (31 s) Nr 2 SylviaSmith-Meyerog Truls Erik Bønsnes:Erosjonsutsatteområder langssogna, Gardermoen. Fotoregistrering nov (89 s.) Nr 3 Leif J. Bogetveit:FlomvannstanderSarpsfossen-Rakkestadelvajuni-95, (002.A0). (10 s.) Nr 4 HeidrunKårstein:Sluttrapportfor grunnvannsundersøkelser i Jostedalen.(24 s.) Nr 5 Bjarne Kjellmoen:Massebalansemålinger.Storsteinsfjellbreen(173.AB6Z) Sluttrapport.(23 s.) Nr 6 IngjerdHaddeland:Beregningav flomvannstandved Åmot bru. (9 s.) Nr 7 RogerSværd: Longyearbyen- Elvesletta.Preliminærflomberegning.(26 s.) Nr 8 KnutAune Hoseth(red.) og Tuva CathrineDaae: Longyearbyen- Elvesletta.. Nr 10 Nr 11 Nr 12 Nr 13 Nr 14 Nr 15 Nr 16 Nr 17 Nr 18 Nr 19 Nr 20 Nr 21 Nr 22 Nr 23 Nr 24 Nr 25 Nr 26 Nr 27 Nr 28 Nr 29 Nr 30 Nr 31 Vassdragstekniskevurderinger(34 s.) Nr 9 Arve M. Tvede: Overføringav Erdalselvi(073.27) til Aurland.Konsekvenserfor isog vanntemperaturforhold. (20 s.) Jim Bogenog Truls ErikBønsnes:FlomtunnelØyeren - Oslofjorden.En vurderingav konsekvensenefor erosjoni deltaet i nordreøyeren. (15 s.) Bredo Erichsenog Erik Holmquist:Flommeni Vik i Sogn, uke 43. (42 s.) Lars-EvanPettersson:FlomberegningHellelandsvassdraget(027.3Z). (26 s.) Bredo Erichsenog BjarneKrokli:Tillopsflomtil Øyeren i juni (8 s.) Mike Kennett,Tron Laumannog HallgeirElvehøy:Snow-Pro- et barometer-basertutstyr for profilmålingav snødyp.(16 s.) Grzegorz Perzyna: Flomberegningfor Tafjordvassdraget(099.Z). (23 s.) Magnus Landstad:Terskel ved Skjøllendhøleni Driva. Vassdragnr. 109.Z, Sunndal, Mere og Romsdal(7 s.) FORELØPIG. Lars-EvanPettersson:Flomberegningfor dammer i Votna i Hallingdal(012.CEZ). (16 s.) HallgeirElvehøyog Søren Kristensen:Avrenningtil inntakenetil SvartisenKraftverk.(18 s.) Lars-EvanPettersson:FlomberegningSolbergfoss(002.Z). (18 s.) Roger Sværd: Flomberegningfor Damvatnetpå Ringvassøya.(25 s.) GunnsteinBrakestadog Marit Eide:Vassdragstekniskseksjon1995. (14 s.) HeidrunKårstein:Grunnvannsundersøkelseri Altavassdraget.Sluttrapport.(25 s.) EirikTraae: Beregningav avløpskurverfor Øyeren. (17 s.) Rune Dahl, FrodeTrengereidog Hans Otnes:Årsrapportfor NVEs Havarigruppe.(12 s.) Einar Beheim, Bjørn Honningsvåg,Dan Lundquist,GjermundMolle, Lars-EvanPettersson og ØysteinRafoss:Flomavledningved Morkfoss/Solbergfoss(002.B). (16 s.) TorbjørnSneve: BidjovaggeGruber. Nedleggelse,landskapsmessigeforhold.(12 s.) MaritFlood:Flomtiltaksutvalget,Delrapport3.1. YtterligerereguleringeriGlommaog Lågen.(22 s.) (Rapportener foreløpigfram til 13/8. 96) ErikKielland,HallvardStensby,Jan Slapgårdog Marit Flood:Flomtiltaksutvalget,Delrapport3.2. Ytterligerereguleringeri andre vassdragmed lav reguleringsgrad.(37 s.) (Rapportener foreløpigfram til 13/8. 96) TorgeirJohnson:Flomtiltaksutvalget,Delrapport1. TunnelØyeren - Oslofjorden.(9 s.) (Rapportener foreløpigfram til 13/8. 96) TorgeirJohnson:Flomtiltaksutvalget,Delrapport2. Andretunneleri Glommaog Lågen. (12 s.) (Rapportener foreløpigfram til 13/8. 96)

12 Nr 32 HildAndreassenog JakobGjerde: Registreringav ras og erosjonsskaderrundtbyglandsog Åraksfjorden(021.D). (69 s.) Nr 33 Hans-ChristianUdnæs: Flomberegningfor Buvatnog Svartevatn(098.3Z). (8 s.)