Seminar om klimatilpasning og produksjonstilskudd

Transkript

1 Seminar om klimatilpasning og produksjonstilskudd Orkdal & Meldal

2 Foredragsholdere fra NIBIO Lillian Øygarden Forsker Divisjon for miljø og naturressurser Jordressurser og arealbruk (+47) Atle Hauge Forsker Divisjon for miljø og naturressurser Jordressurser og arealbruk (+47)

3 VARMERE KLIMA- MULIGHETER FOR ØKT MATPRODUKSJON? Lillian Øygarden NIBIO

4 Vedleggsrapport: Fagkapitler: effekter på produksjon (korn, grovfor, grønnsaker, potet, frukt og bær) behov for tilpasning, drenering, karbonbinding i jord Forskningsmiljø i NIBIO, NMBU, Cicero har gitt bidrag til rapporten; Landbruk og klimaendringer-rapport fra arbeidsgruppe.pdf Fagnotat til rapporten Landbruk og klimaendringer.pdf

5 MULIGHETER? Produksjonsmuligheter pga endringer i nedbør, temperatur, vekstsesongens lengde: Korn Grovfor Grønnsaker, poteter Frukt og bær Andre muligheter i landskapet (bioenergi, biokull, mat og karbonbinding ) Muligheter avhengig av utviklingen i utslipp/reduksjoner av klimagasser. Betydning av internasjonale klimaavtaler Rapporten Klima2100 bruker: Lav, medium, høy fremskrivning av utslipp. Ekstremvær. Muligheter avhengig av å mestre tilpasning til våte forhold: Produksjonsgrunnlaget; Areal i drift- jordvern Drenering Flom og skredsikring Mestre krevende agronomiske forhold (våtere forhold) Såing Modning Innhøsting Jordarbeiding Gjødsling Jordpakking Plantevern Miljøpåvirkning (vann og luft) Tilpasningsstrategier må utvikles

6 FORVENTEDE ENDRINGER- SLUTTEN AV HUNDREÅRET Årstemperatur- økning ca 4,5 C ( C ) ved RCP8.5 Årsnedbør- økning ca 18 % (7-23 %) Styrtregnepisoder kraftigere og hyppigere Antall dager med kraftig nedbør vil øke og nedbørmengden på dager med kraftig nedbør forventes å øke Regnflommer større og oftere Snøsmelteflommene færre og mindre Økt avrenning om vinteren Lavtliggende områder- snøen borte Vekstsesongens lengde- Østlandet: 1 mnd (RPC45), 1-2 mnd (RPC 8.5) Planlegging for neste år: Bruke oppdaterte data for «dagens klima» i stedet for fremskrivninger. Bruke perioden:

7 TØRKE SLUTTEN AV HUNDREÅRET Deler av landet forventes å få markvannstørke. Gjennomsnittlig markvannstørke 1-2 måneder lenger. Avhengig av fremskrivning; Fra forventet tørke stort sett hele Sør-øst Norge til forventning om tørke områder i Telemark, Buskerud, Oppland, Hordaland og Sogn og Fjordane. Økt markvannsunderskudd- lengre varighet på tørkehendelser vil gi Vanningsbehov Planlegging: De nærmeste tiår bruke perioden : Årsnedbør 4% høyere enn og 7 % høyere enn Østlandet-mer enn 10% høyere årsnedbør enn Tiltak- tilpasning på lang sikt: Sikring av dyrkingsgrunnlaget, grøfting av jorda Tiltak tilpasning kort sikt: Årlige valg av vekster og dyrkingsmetode

8 KLIMAPROFIL SØR TRØNDELAG Temperatur Gjennomsnittlig årstemperatur i Sør-Trøndelag er beregnet å øke med 4,2 C. Vinter: 4,7 C Vår: 4,4 C Sommer 3,6 C Tørke- forventet vanningsbehov slutten av hundreåret Høst: 4,4 C. Temperaturøkningen blir trolig større i indre strøk enn i kystområdene. Vekstsesongen vil øke med 1-2 måneder. Vinterstid vil dager med svært lave temperaturer bli sjeldnere. Årsnedbøren i Sør-Trøndelag er beregnet å øke med ca. 20 %. Vinter: +10 % Vår: +5 % Sommer: +25 % Høst: +25 %

9 KLIMAPROFIL NORD TRØNDELAG Temperatur Gjennomsnittlig årstemperatur i Nord-Trøndelag er beregnet å øke med ca. 4,5 C. Vinter og vår + ca. 5,0 C Sommer + ca. 4,0 C. Tørke og forventet behov for vanning mot slutten av hundreåret. Vekstsesongen vil øke med 1 3 måneder, og mest i ytre kyststrøk. Nedbør Årsnedbøren i Nord-Trøndelag er beregnet å øke med ca. 20 %. Vinter: + ca. 10 % Vår: ca. + 5 % Sommer: + ca. 25 % Høst: + ca. 30 %

10 PLANTERESPONS Reagere raskt på endrede vekstbetingelser. Samspill mellom vekstfaktorer. Økt C02 nivå- økt produksjon Økt temperatur- lengre vekstsesong, men økt temperatur - ulik effekt i ulike sesonger og utvikling i plantens livsløp. Følsom ekstrem kulde/varme. Lengre periode for ugrasbekjemping høst Økt nedbør- ulik effekt i ulik sesong og stadie i plantens utvikling Temp og nedbør i samspill. Planten kan oppleve både tørke og oversvømmelse i samme livsløp. Antallet nedbørfrie dager på rad! Tove Sundgren, stipendiat NMBU Økt nedbør og økt temperatur- påvirker; ugras, plantesykdommer, skadedyrsituasjon. Stor følsomhet

11 GENERELLE ENDRINGER - PRODUKSJONSFORHOLD Økt CO2 økt produksjon, økt karbohydrater, redusert proteininnhold Økt temperatur; Gras, korn, belgvekster og oljevekster; raskere utvikling ved høyere temperatur: Fordel for flerårige vekster- vegetativ vekst som gras Utvidet dyrkingsområde korn, belgvekster, oljevekster, raigras, mais. Utvidet dyrkingsområde - Nordlig grense og høydegrense. Blomstring: redusert antall frø eller frøstørrelse Tidligere høsting- lengre periode høst for ugrasbekjempelse Økt temperatur høst: kortere herdingsperiode- redusert frosttoleranse Økt temperatur vinter- endre fra stabile til ustabile vinterforhold. Økt vintertemperatur kan minske plantestress vinter Nye dyrkingsklasse kart (NIBIO). Basert på oppdaterte klimadata ( dd) forbedrete modeller for plantevekst, jordsmonnsdata dyrket og dyrkbar jord. Nye kart grovfordyrking først, deretter nye kart dyrkingsklasser korn. Egnethet for ulike produksjoner.

12 MULIGHETER KORNPRODUKSJON Lengre vekstsesong- økt areal/dyrkingsområde egnet for korndyrking (klima, terreng og jordsmonn) Økt areal- bedre muligheter for vekstskifte, økt robusthet i kornproduksjon Dyrking av seinere kornsorter økt avlingspotensiale, bedre kvalitet Økt areal av høstkorn- større avlinger Bernt Hoel m fl.2016 Utfordringer: Variasjon i vær- ustabil kvalitet Høstspirende ugras i høstkorn Vinterskade høstkorn Økt erosjonsfare høstkorn Våte forhold- såing, innhøsting Tilpasninger: Sorter tilpasset endret klima Gjødsling Jordarbeidingsstrategier Økt spiretreghet Plantevern

13 TILPASNING TIL VÅTE FORHOLD - PLANTEPRODUKSJON Behov for robust plantemateriale tilpasset våte forhold og mer jordpakking Ustabile vinterforhold kan gi problem: redusert vinteroverlevelse, høsthvete og gras Forsøksfelt NMBU. Tove Sundgren PhD- studie. Anne Kjersti Uhlen, Morten Lillemo, Wendy Waalen (Nibio)

14 MULIGHETER GROVFOR Muligheter for flere slåtterøkt avling, bedre kvalitet Flerårig raigras- økt dyrkingsomfang (tåler flere slåtter, bedre forkvalitet enn timotei, engsvingel og engrapp) Utvidet beitesesongmindre behov og kostnader med konservering av for Belgvekster stimuleres mer enn gras av økt temperatur- økt proteininnhold i eng Mats Hoglind m.fl Utfordringer Vanskelige forhold høsting og konservering av foret Tråkkskader beiting- ved mye regn Økt risiko isdekke- dårlig overvintring Rask planteutvikling- redusert kvalitet (mer fiber) Husdyrgjødselspredning Tilpasninger Sorter som tåler beiting og tråkk Armering av tråkksoner- beite Sorter om avslutter vekst i forhold til daglengde Sorter som tåler isdekke (timotei bedre enn raigras) Høste tidligere. Sorter med langsommere utviklingshastighet

15 3 uker lenger vekstsesong Østlandet ift Sein siste slått hindre herding og innvintring Marit Jørgensen, NIBIO.

16 MULIGHETER GRØNNSAKER OG POTET VESTFOLD:21 % AV GRØNNSAK OG 13 % AV POTETPRODUKSJONEN Utvidet dyrkingsområde Varmekjære grønnsakslag kan få lang nok vekstsesong med høy nok temperatur til å gi sikre avlinger Arter som er i drivhus kan dyrkes på friland (eks tomat ) Siste del av vekstsesongen kuldetolerante grønnsakslag Høyere vintertemperatur, overvintringsproduksjon (blomkål, løk) Høyere vintertemperatur- overvintre avling på friland, høste ved behov (gulrot, purre) (Ingunn Vågen, Eldrid Molteberg, NIBIO) Utfordringer: Utenlands foredling grønnsaker Ved tørke: vekststagnasjon, tvangsmodning påvirker smak og kvalitet Temperatur (kulde)- stokkrenning- utsatt høstetid. Temperatur i sensitive faser Tørkestress- kvalitet- bitterstoffer Våte forhold- problem innhøsting, jordpakking, plantehelse! Høy temp + høy fuktighet= klumprot Høy luftfuktighet- kvalitet, Tilpasning: Sortstilpasning, ta i bruk genetiske ressurser Drenering, vatning, vekstskifter, delgjødsling, presisjonsjordbruk, VIPS, Etterveksterfangvekster for å redusere miljøpåvirkning. Oppgradering av kjølelager for grønnsaker og potet

17 EGNETHETSKART GRØNNSAKER VESTFOLD Egnethet for tidlig kulturer (jord, klimasone, terreng ) (tørkeutsatt, tørker tidlig opp, tidlig varmt i jorda, vatnes) Areal aktuelt for vekstskifte Vekster som er begrenset av klima ved dyrking i Vestfold: tidligkulturer, rosenkål, bønner, mais og asparges. kilden.nibio.no under fagområdet Jordsmonn. Vekster som ikke er begrenset av klima ved dyrking i Vestfold: Gulrot/persillerot, løk, salat, hodekål, blomkål/ brokkoli, kinakål, kålrot, selleri, beter, purre og vårløk.

18 NÅ HØSTER BØNDENE KLIMAGEVINSTEN (OPPSLAG I BERGENS TIDENDE) I Hardanger og Sogn er trærne med aprikos og fersken høstet. De tradisjonelle vekstene (moreller, epler) modnes langt tidligere enn vanlig. Vi snakker om to til tre uker, og avlingene ble bedre, sier Mekjell Meland ved Bioforsk i Ullensvang. Foto:Camilla Skjær Brugrand I Lærdal står Jens Reidar Ljøsne i åkeren med tre meter høye maisplanter. For Ljøsne er det en mulighet til å få mer ut av garden. Han bruker maisavlingen som vinterfôr til kyrne. En innhøsting av mais gir like mye som tre slåtter med gras, og bonden har registrert at kyrne leverer mer melk. Aprikos og fersken vokser i Hardanger Foto Marianne Mørk Olsvik. Bioforsk Bioforsk nettsideoppslag

19 TILPASNING TIL ENDRET KLIMA- ALLE VEKSTER. FRUKT, BÆR, GRØNNSAKER, POTETER, KRYDDER TRENGER OGSÅ AGRONOMISK SPESIALKUNNSKAP - PLANTEKULTURENE; TILPASSET SORTSVALG, DYRKINGSTEKNIKK, KVALITET OG PLANTEVERN.

20 HVA HAR VI HATT ( ) HVA PLANLEGGER VI FOR? RMP: Fra høstpløying til endret jordarbeiding. Vegtasjonssoner, fangdammer, grasdekte vannveier. Ekstremepisoder- store avrenningsepisoder Ustabile vintre 16 Januar 2008 Vinter Også: Våte vår/forsommer: Problem å få sådd kornendret til gras /ikke sådd

21 JORD OG VANNOVERVÅKING I LANDBRUKET- JOVA LMT: (LANDBRUKSMETEOROLOGISK TJENESTE) NASJONALT NETTVERK AV VÆRSTASJONER JOVA - programmet

22 VEKSTSESONGENS LENGDE OVERVÅKINGSFELTENE I JOVA PROGRAMMET Stor variasjon fra 111 dager Volbu-Valdres (1994) til 269 dager i Time-Jæren i Stor variasjon mellom år, eks Time, Jæren variasjon med 119 dager mellom år Årlig gj,snittstemp har økt mellom 0,5 grader (Aust Agder) og 2,5 grader (Nordland) Vekstsesongens lengde har økt i 7 av 8 felt, mellom 6-40 dager Time størst økning, minst i Volbu. Ingen sammenheng mellom beregnet start tidspunkt for vekstsesong og faktisk såtid vårkorn. ANDRE faktorer viktige; økt nedbør kan forsinke opptørking og såtid. Temperatur: de tre første år sammenlignet med de tre siste år i overvåkingsperioden. Vekstsesongens lengde: gjennom snitt for de 3 første og 3 siste år i overvåkingsperioden. Vekstsesongens lengde i Klimarapporten: Antall dager med middeltemp over 5 grader. Kilde; (NIBIO POP Vol2 (2) 2016)

23 JOVA- PUBLIKASJONER- KLIMA Deelstra et al.: Climate change and runoff from agricultural catchments in Norway NIBIO POP 2 (4) 2016 Nedbørendringer og virkning på jordbruk NIBIO POP 2 (2) 2016 Temperaturendringer, plantevekst og avrenning Bioforsk Rapport 7 (135) 2012 Klimagassregnskap for JOVA-felter.

24 2015; KRISE FOR KORNBØNDER I TRØNDELAG INFORMASJON FRA LANDBRUKSKONTORET I LEVANGER Viser til dagens reportasje i lokalavisa Innherred om krisen innen kornproduksjon på grunn av det elendige været denne våren. Vi har fått en del spørsmål bare i løpet av morgenskvisten i dag som går på om det ikke er mulig å få så etter 20.juni og spørsmål rundt såing og gjødsling. For å oppklare spørsmål rundt siste såingsfrist 20.juni: Dette er ikke en endelig frist, ny melding fra Fylkesmannen vil komme hvis det ikke har vært mulig å få gjort noe våronn innen den datoen. Vi sørger for å holde dere løpende oppdatert om dette gjennom epost, kommunens hjemmeside og kommunens facebookside. Østlandets blad 23 mai 2003: Seneste våronn på 30 år (av Bjørn Engdahl ) Hadde vi visst dette, skulle vi sådd i påskehelga. Men hvem kunne vite at det skulle regne i en måned? På grunn av nedbørsmengdene har det skjedd en del utvasking av nitrogen på jordene, og mange må gjødsle på nytt. I Enebakk ligger nesten halvparten av kornarealet urørt

25 RÅD KREVENDE VÅRONN 2013 ØSTLANDET Kald vinter med lite snø i lavlandet. Dyp tele. Sein våronnstart Mer nedbør enn normalt i April og mai. Juni dobbelt av normalnedbør. Kraftig nedbør- vann stående på arealene. Varm og tørr sommer, vatningsbehov i juli, gode innhøstingsforhold. Sein såing eller ikke sådd korn. Dårlig overvintret høsthvete. i juni- drukning av korn, gulning, nedvasket næringsstoffer, Anbefalinger fra Norsk Landbruksrådgivning: For seint for å så hvete og seine bygg og havresorter Så raigras eller grønfor- selge rundballer til husdyrprodusenter Vestlandet som har dårlig eng pga dårlig overvintring. Behov kontrakter kornbønder og husdyrbønder. Tilpasninger: Økt såmengde, redusert gjødsling.

26 JOVA- ERFARINGER FRA ULIKE NEDBØRFELT Ingen signifikante endringer i årsnedbør i perioden fra Østlandet (Skuterud og Mørdrefeltet): Økt sommernedbør Økt nedbør økt avrenning- god sammenheng på årsbasis Årlig avrenning- årlig nitrogentap- god sammenheng. Økt avrenning- forventes å gi økt nitrogentap. Referanser; NIBIO POP Vol2 (2) 2016 NIBIO POP Vol2 (4) 2016

27 UTFORDRINGER- VÅTT KLIMA Harvesting:

28 Endret klima erosjon i jordbrukslandskapet ØKT AVRENNING- EROSJONSPROSESSER SOM VIL ØKE? * EROSJON PÅ JORDENE * EROSJON - VANN FRA ANDRE AREALER * EROSJON I BEKKESKRÅNINGER

29 Kortere vinterperiode- med snødekke mindre snøsmeltingsflom? Mer regnvær vinter- flere avrenningsepisoder? Nedbør intensiteter og avrenningsintensiteter. Ustabile vintre. Erosjon avhengig av teleforhold og overflatetilstand (vekster og jordarbeiding)

30 EFFEKT PÅ AVRENNING OG TAP AV NÆRINGSSTOFFER Hydrologiske endringer; temperatur, nedbør, sesonger, vinterforhold (snø, regn, tele). Ekstremepisoder Tap av næringstoffer, erosjon, plantevernmidler avhengig av: Avrenning i de ulike sesonger, ekstremepisoder, strømningsveier Sikring av arealer mot flom og ekstremepisoder (inkl hydrotekniske tiltak, drenering) Valg av/endringer i dyrkingssystemer (vekstvalg, dyrkingsmetoder, driftsmetoder ) Tilpasninger (foredling- plantemateriale, driftsmetoder (jordarbeiding, gjødselspredning, plantevern, maskinvalg, roboter, sensorer, mm)) Støtteordninger, regler, restriksjoner, RMP, klimatiltak - klimagasser Klimasmarte landskap, tiltak økt karbonlagring i landskap Støtteordninger tilpasning? Vannets strømningsveier Tilstand på arealer og landskap + Aktivitet på arealer og i landskap

31 MILJØTILTAK I LANDSKAPET ØKT BEHOV FOR TILTAK VED ØKT AVRENNING Endret jordarbeiding. Arealer i stubb fangdammer Vegetasjonssoner grasdekte vannveier Delta (d) # Inlet Sedimentation basin (s) Wetland filter (f) Threshold with V-notch # Outlet 1 2 3

32 BEHOV FOR TILPASNING- VI ER I STARTFASEN.. Flomsikring Kontroll med vann, drenering. Hydrologisk risikoplan gårdsnivå Miljøtiltak- jordbrukslandskapet Tilpasning- plantemateriale Tilpasning jordarbeiding, pakking Tilpasning gjødsling (delt gjødsling, presisjonsgjødsling, husdyrgjødsel. Økt fokus; Jordtyper- vanninnhold- laglighet for jordarbeiding Tidspunkter for jordarbeiding, gjødsling, mm i forhold til risiko for avrenningsepisoder Risikonivå- Eks Høstkorn- risiko for avrenning i etableringsfase, risiko for ustabile vintre,

33 JORDPAKKING OG DRENERINGSSTATUS Jordpakking-effekt på drenering, avling Hvor tørr må jorda være for jordarbeiding? Hvor mange dager er jorda laglig for jordarbeiding (ved vanninnhold på % av feltkapasitet) Hvor mange dager er tilgjengelig for jordarbeiding? Hvor mye blir avling redusert ved 30 % redusert avling ved såing på våt jord utsatt såtid? 20 % redusert avling når såtiden blir utsatt til optimale fuktighetsforhold (leirjord mer utsatt enn sandjord). (Eksempler fra sørøst Norge. H. Riley 2013 ) Tilpasning: Behov: Lettere maskiner, roboter, sensorer, endret maskinbruk - eks fra tankvogn for husdyrgjødselspredning til slangespreder. Smarte kjøremønster- hensyn til vanninnhold i jorda, Hjelpemiddel eks www. Terranino.dk

34 Hvordan redusere risiko for jordpakking? Utvikle verktøy som kan brukes for å planlegg driften bedre både med hensyn til maskininvesteringer og valg av tidspunkt for kjøring. Terranimo på norsk Hva skjer ved kjøring på våt /tørr jord? Valg av utstyr for å unngå jordpakking Valg av dekk, lufttrykk Skifteplanlegging-- Google Maps Terranimo jordsmonnskart Laglighet for jordarbeiding Modellering vanninnhold i jord (Trond Børresen, Matieu Lamande, Arnold Arnoldussen mfl) NMBU,NIBIO, Århus Universitet

35 TUNG GJØDSELVOGN, FUKTIG STIV LEIRE Norwegian University of Life Sciences Trond Børresen, NMBU

36 TUNG GJØDSELVOGN, VÅT STIV LEIRE Norwegian University of Life Sciences Trond Børresen, NMBU

37 TUNG GJØDSELVOGN, TØRR STIV LEIRE Norwegian University of Life Sciences Trond Børresen, NMBU

38 BEHOV FOR TILTAK I JORDBRUKSLANDSKAPET- RAS, FLOM Foto Eva Skarbøvik p_dim2=97607

39 ENDRET KLIMA- EFFEKT PÅ PRODUKSJONSSYSTEMER Nye muligheter: Lenger vekstsesong Større avlinger Nye sorter, andre vekster Vekster til andre formålenergi vekster Økt areal spesielle vekster Bedre kvalitet..og vi har nok vann!

40

41 /sektorer/landbruk

42 UTVIDER: Marius Egge peker ut området hvor nye vinstokker skal gjøre Egge Gård til storprodusent av musserende vin. - Perfekt klima Stikk i strid med alle fordommer om norsk klima er det ifølge Egge ingen grunn til at man ikke skal kunne drive vinproduksjon i Norge. Tvert imot. - Faktisk er det sånn, at klimaet på Østlandet i dag er tilsvarende det som var i Champagne i Frankrike for 150 år siden. Lenger sør i Europa er det nå faktisk for varmt for optimal drueproduksjon for musserende vin, forteller Egge. Temperaturforskjellen mellom kalde netter og varme dager i Norge skal være ekstra gunstig, og gir de samme gode forutsetningene man historisk har hatt i Champagne. - Det blir det både god syre og gode aromatiske kvaliteter av. Vi har laget god musserende vin på både kald og varm sommer, så vi er optimister på det, forklarer Egge.

43 VIRKNINGER AV KLIMAENDRINGENE PÅ LANDBRUKET I TRØNDELAG - HYDROTEKNIKK Drenering, bekkelukkinger og rørgater i landbruksområder. Atle Hauge, NIBIO 1

44 Dette opplever en oftere, også i «dagens klima»! BETYR KLIMAENDRINGENE NOE FOR DIMENSJONERINGEN AV RØR OG EROSJONSSIKRING I LANDBRUKET? MÅ VI ENDRE DIMENSJONERINGEN? 2

45 HVA BLIR VÆRET I FRAMTIDA Hva sier klimamodellene siste rapport Klima i Norge 2100 Mer nedbør etter vekstsesongen, men når kommer det? Flere nedbørepisoder med høy intensitet og at intensiteten øker Rel. forandring (%) i årsnedbør fra til , og Noen utvalgte områder (Median framskrivning) A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C År DJF MAM JJA SON Norge; 2 Østlandet; 3 Sørlandet; 4 Sør-Vestlandet; 5 - Sogn Og Fjord/Nordhordland; 6 Trøndelag/Helgeland; 7 Hålogaland. A; , B; , C; Det er stor forskjell på maksavrenning og døgnavrenning. Maksimum og døgnverdi for spesifikk avrenning fra Skuterud,

46 Maksimum timesnedbør, Oslo (mm) Maksimums nedbør går oppover Årsnedbør øker, men forskjellene mellom år er mye større enn økningen. Årsnedbør, Østlandet i % av "normal" Observert Utjevnet M H L

47 Antall tilfeller av timesnedbør > 4 mm, Oslo Antallet kraftige nedbørepisoder øker mer enn årsnedbøren. Antagelig > 80 mm pr. time 5

48 I Norge er det 86 målestasjoner med feltstørrelse < 5 km² og 59 målestasjoner med feltstørrelse 5 - < 10 km² (NVE, 2013). Totalt antall stasjoner er 460 og totalt antall aktive stasjoner er 179. Det er få stasjoner med lange findataserier, det vil si data med kortere enn 1 døgns oppløsning. Dette viser at det i Norge fortsatt finnes svært få nedbør- og avrenningsmålinger som sammen kan benyttes ved dimensjonering og planlegging av avløpsanlegg. Dermed er man fortsatt avhengig av å bruke standardiserte verdier for avrenningsfaktorer som antas å ha utgangspunkt i utenlandske studier. Det er ønskelig å etablere nasjonale verdier for avrenningsfaktorer med optimal detaljeringsgrad som kan benyttes sammen med lokale nedbørintensiteter som er kvalitetssikret av Meteorologisk Institutt og kan hentes fra Forøvrig, arbeider Meteorologisk Institutt for tiden med å oppdatere intensitetvarighet-frekvenskurvene for ekstremnedbør med kort varighet i Norge (NVE, 2013). NIBIO JOVA-prosjektet i Nibio avrenning i landbruksområder Nedbørfelt (ha) Dyrka(ha) Moh Værstasjon Naurstad Hotran Kvithamar LMT Kolstad Volbu Løken LMT Nyhagabrøtin (Del av Volbu)* Løken LMT Mørdre Vandsemb LMT Skuterud Vasshaglona** Time NIBIO

49 HVA BETYR KLIMAENDRINGENE FOR DIMENSJONERINGEN AV LANDBRUKETS HYDROTEKNISKE SYSTEMER? DIMENSJONER OG INTENSITET Dreneringssystemer: Liten endring i dimensjon på rør, men tettere grøfter Bortledning: Store endringer i intensitet større dimensjoner og fare for skader Større behov for rensetiltak og inntak av overflatevann EROSJON I HYDROTEKNISKE ANLEGG Erosjon rundt kumnedløp Skader på lukkingsanlegg, innløp og utløp Graving i dråg og i hellinger Manglende avskjæringsgrøfter, overflatevann inn fra utmarka Manglende motfall i fyllingskanter Erosjon i bekkekanter og kanaler 7

50 Tap av partikler ved snøsmelting eller uten snø 16 DIMENSJONERING AV KANALER, STIKKRENNER OG LUKKINGER DEN GAMLE METODEN Q=A x q Q = vannføring A = anleggets nedbørfelt q= valgt avrenningskoeffisient Finn nedbørfelt Velg avrenningskoeffisient Fall Bruk av nomogrammer Sikre fulltløpende rør innløpsforhold 8

51 AVRENNINGSKOEFFISIENT Sikkerhetsvurdering risiko i forhold til kostnader Nedbør og nedbørtopper Nedbørfeltet - Størrelse, topografi, form, helling - Bart fjell, vann, myr, bebyggelse, veier - Dreneringssystemer - Jordart og vegetasjon TOMMELFINGERREGLER: Landbruksområder: - Kanaler 3-4 l/s/ha - Lukkinger: 5 l/s/ha - Erosjonssikring: 10 l/s/ha - Dreneringsgrøfter: 1-2 l/s/ha - Lukkingsanlegg der oversvømmelse fører til skader: 10 l/s/ha NIBIO

52 MER NØYAKTIG BEREGNING Q = φ i A K Her er: A : Nedbørfeltet i hektar (ha) φ : Ubenevnt avrenningsfaktor som blant annet angir hvor stor del av nedbøren som renner av på overflaten. På frosset jord eller når området er totalt vassmettet etter tidligere regn, er denne tilnærmet lik 1. I : Dimensjonerende nedbørintensitet i l/s ha. K: Ubenevnt klimafaktor som angir hvor høy fremtidig nedbørintensitet antas å bli i forhold til prognosene fra eklima. NIBIO KLIMAFAKTOR I FORHOLD ELDRE VÆRSTATISTIKK OG VANNFØRINGSMÅLINGER Klimafaktor ved forskjellig gjentaksintervall (Statens vegvesens håndbok): 10 år 1,3 100 år 1,4 Jernbaneverket har krav om å benytte ett gjentaksintervall på 200 år og en klimafaktor på 1,2 for dimensjoneringsberegninger av stikkrenner og øvrig dreneringsanlegg (Jernbaneverket, 2014). I en artikkel i Norsk Vann anbefales det at det benyttes en klimafaktor på mellom 1,3 og 1,5 for dimensjonering av nye avløpsanlegg med levetid på 100 år. Det spesifiseres at klimafaktorene skal benyttes på IVF-statistikk som er utarbeidet før år NIBIO

53 IVF-STATISTIKK Mens verdier for nedbørfeltets størrelse og midlere avrenningskoeffisient baseres på kunnskap om feltet, vil verdier for dimensjonerende nedbørintensitet hentes fra lokal IVF-statistikk. Valget av dimensjonerende nedbørintensitet gjøres ut i fra ønsket gjentaksintervall og den regnvarighet som vil være verst tenkelig for systemet og dermed kreve de største dimensjonene. NIBIO IVF KURVER FOR NEDBØRSTASJON SÆTER I KVIKNE (METEOROLOGISK INSTITUTT) NIBIO

54 IVF-KURVE (NEDBØR) FRA JOVA, SKUTERUD NIBIO AVRENNING, TIÅRSFLOM FOR JOVA-STASJONENE (MM/TIME) NIBIO

55 FLOMFREKVENS SKUTERUD (MM/T= 0,36 X L/S/HA) NIBIO NEVINA BEREGNINGSPROGRAM FRA NVE Beregner nedbørfelt fra et angitt punkt i kartet. Punktet må være plassert i et vassdrag. Det betyr at nedbørfeltet må være over 0,5 km2 Nedbørfeltet kan justeres manuelt ved å dra punkter eller klippe av polygoner En kan generere arealstatistikk NIBIO

56 NIBIO FLOMVERDIER FRA NEVINA EKSEMPEL FRA SOLBERG I SANDEFJORD Parameternavn Flomvannføring (m³/s) 95% intervall - nedre grense (m³/s) Middelflom (Q M ) 0,3 0,2 0,5 5-årsflom (Q 5 ) 0,4 0,2 0,7 10-årsflom (Q 10 ) 0,4 0,2 0,8 20-årsflom (Q 20 ) 0,5 0,3 1,0 50-årsflom (Q 50 ) 0,6 0,3 1,2 100-årsflom (Q 100 ) 0,7 0,4 1,5 200-årsflom (Q 200 ) 0,8 0,4 1,7 95% intervall - øvre grense (m³/s) NIBIO

57 NIBIO NEVINA (Nedbørfelt-Vannføring-INdeks- Analyse) Lavvannsverktøy Brukerveiledning Det er enklere å tegne i kommunens egne kartsystemer på nett NIBIO

58 Nomogram for dimensjonering av dobbeltvegga plastrør Nomogram for beregning av dimensjon på drensrør 36 16

59 INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI Dimensjonering av kanaler Målet er å tilpasse løpet best mulig til vannmengden Skal også ta hensyn til begrensinger i sideskråninger, vanndybde, vannhastighet med mer. Et tverrsnitt kan oppfylle ett eller flere krav uten at det er det beste valget Bruker Mannings formel eller et nomogram 37 INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI 38 Mannings formel V = M * R 2/3 * I 1/2 V = vannhastighet M = Manningstall I = kanalbunnens helling R = hydraulisk radius = A/p Manningstallet er et uttrykk for kanalens ruhet Avhenger av kanalens overflate (jordart, begroing, stein, med mer) for en godt dimensjonert kanal Kan være så lav som 10 for en liten og overgrodd grøft 17

60 INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI Beregningseksempel, forutsetninger Nedslagsfelt 800 ha Dimensjonerende avrenning 5 l/s/ha Jordart, morene sidehelling 1:1,5 Hastighet ved dimensjonerende flom <0,9 m/s Hastighet ved sommervannføring >0,2 m/s Fall 0,001 (1 promille) 39 INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI Beregningseksempel, Vi prøver med bunnbredde 1,5 m og vanndyp 1,3, M settes til 35 a b 1,5 c 40 a = 2,34 m, b = 1,3 m (gitt), c = 1,3 * 1,5 = 1,95 m 18

61 INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI Nomogram for kanaltverrsnitt Kjent Q og maks. hast. Hvor stort blir maks fall 41 INSTITUTT FOR MATEMATISKE REALFAG OG TEKNOLOGI Beregningseksempel Tverrsnittsarealet A (1,5 + 1,95)*1,3 = 4,49 m 2 Fuktet perimeter p = 2,3*2 + 1,5 = 6,1 R= A/p =4,49/6,1 = 0,74 V = 35 * 0,74 2/3 * 0,001 1/2 = 0,9 ): m/s Q = 4,49 * 0,9 = 4,05 m 3 /s vi har 4,0 m 3 /s så dette går bra Må også sjekke for sommervannføring Om vi antar sommervannføring = 10 % av flom og beregner hastighet og volumstrøm for dette så finner vi V=0,45 m/s og Q = 0,32 m 3 /s

62 Gode nyheter på slutten: Antall dager med middeltemperatur over 20 C TAKK FOR OPPMERKSOMHETEN 20