Flomsikring Solberg spinderi

Transkript

1 Spinderiet Eiendom AS

2 Oppdragsgiver: Spinderiet Eiendom AS Oppdragsgivers kontaktperson: Nils Tveit Rådgiver: Norconsult AS, Vestfjordgaten 4, NO-1338 Sandvika Oppdragsleder: Henrik Opaker Fagansvarlig: Erlend Brochmann (hydraulikk) og Kjell Olav Rebne (betongdammer) Andre nøkkelpersoner: Ole Kristian Langaker D For bruk Henrik Opaker Erlend Brochmann Henrik Opaker B For gjennomgang hos kunde Henrik Opaker Erlend Brochmann Henrik Opaker Versjon Dato Beskrivelse Utarbeidet Fagkontrollert Godkjent Dette dokumentet er utarbeidet av Norconsult AS som del av det oppdraget som dokumentet omhandler. Opphavsretten tilhører Norconsult. Dokumentet må bare benyttes til det formål som oppdragsavtalen beskriver, og må ikke kopieres eller gjøres tilgjengelig på annen måte eller i større utstrekning enn formålet tilsier Side 2 av 39

3 Sammendrag For å sikre Solberg spinderi mot en 200-årsflom er det gjort en vurdering der hovedtiltaket er ombygging av Karindammen. Ombyggingen sørger for en kontrollert fordeling av vann i et østre og et vestre løp av Solbergelva, der det vestre løpet leder vannet i en kulvert under Solberg spinderi. I og med at tiltaket fører til at man leder mer vann til det østre løpet under flom, er utbygger av Solberg spinderi også ansvarlig for å sikre infrastrukturen langs østre løp, som nå blir mer utsatt ved flom. Langs det østre løpet foreslås det derfor at det bygges ledevegger som sikrer utsatt infrastruktur. Det er gjort vurdering av totalt 11 ulike tiltakspunkter, der tiltakene kan oppsummeres slik: Ombygging av Karindammen Innløpskonstruksjon ved kulvert under Solberg spinderi Utpigging av dypløp under bru Ulverudgata Fem punkter hvor det foreslås etablering av ledevegger i betong En tørrmur som foreslås forhøyet To punkter hvor det er vurdert at det ikke er utbygger av Solberg spinderi sitt ansvar å utbedre eksisterende murer Det er også vist til et par steder hvor det bør pigges bort noe fjell for å bedre strømningsforholdene Side 3 av 39

4 Innholdsfortegnelse Bakgrunn 5 Forutsetninger for flomsikring 6 Modellering 8 Tiltak for flomsikring 11 Oversikt sikringstiltak 11 Karindammen-punkt A: 13 Ledevegg-punkt B: 15 Ledevegg-punkt C: 16 Ledevegg-punkt D: 17 Bru Ulverudgata-punkt E: 19 Ledevegg-punkt F: 21 Ledevegg-punkt G: 21 Ledevegg-punkt H: 22 Innløp kulvert vestre løp-punkt I: 23 Ledevegg-punkt J: 24 Ledevegg-punkt K: 25 Øvrige punkter for utpigging/sprengning: 26 Videre arbeid 27 Referanser 28 Vedlegg Side 4 av 39

5 Bakgrunn Solberg spinderi, en eldre industribygning beliggende ved Solbergelva i Nedre Eiker kommune, skal bygges om til leiligheter. NVE har i den forbindelse kommet med innsigelse til utbyggingsplanen og krever at bygget skal flomsikres mot en 200-årsflom. Til å begynne med ble HydraTeam engasjert for å gjøre en vurdering av flomforholdene og mulige tiltak for å flomsikre Solberg spinderi. HydraTeam har laget et notat med flomsikringstiltak i Solbergelva og ved Solberg spinderi [1]. For dimensjonering av tiltakene henviste HydraTeam til Norconsult, da HydraTeam vanligvis ikke arbeider med dimensjonering av flomsikring Side 5 av 39

6 Forutsetninger for flomsikring Solberg spinderi er bygget over et av to løp til Solbergelva. Omtrent 200 m oppstrøms Solberg spinderi er det en dam, Karindammen, som sørger for at vann renner i løpet ned mot Solberg spinderi ved normale vannføringer (se Figur 1 hvor Karindammen er markert med rosa linje). Ved flom renner det også vann i et østre løp. Det østre løpet fører vannet utenom Solberg spinderi før de to løpene møtes igjen på nedstrøms side av Solberg spinderi. Karindammen er i dag i konsekvensklasse 0. Karindammen Vestre løp Østre løp Figur 1: Oversikt Solbergelva ved Solberg spinderi Arkitekt samt utbygger av Solberg spinderi ønsker ikke å gjøre tiltak for å øke kapasiteten, som pigging/hydraulisk splitting av fjell, i kanalen under Solberg spinderi. Dette er en løsning som tidlig ble foreslått for flomsikring av HydraTeam før Norconsult ble involvert. Norconsult foreslo også dette som et mulig tiltak i en tidlig fase av prosjektet. NVE mener at normalt så er en åpen løsning (dvs. ikke lukket i kulvert) å foretrekke som løsning for flomavledning, men de har ikke utelukket en lukket løsning. Kapasiteten til eksisterende flomløp under Solberg spinderi er av HydraTeam tidligere estimert til ca. 13,5 m 3 /s [2]. Norconsult har kontrollert dette og funnet at beregningene av kapasiteten virker fornuftige Side 6 av 39

7 Nedre Eiker kommune krever, i samråd med NVE, at for infrastruktur som skal sikres mot 200-årsflom skal et spesifikt flomtilsig på 2500 l/s km 2 legges til grunn. Dette tilsiget tilsvarer det som ble registrert under ekstremværet Frida i august 2012, som rammet blant annet Nedre Eiker hardt, pluss et tillegg på 25 %. Feltarealet til Solbergelva ved Karindammen er ca. 14,3 km 2 (se vedlegg 1 for beregning av nedbørfelt fra Nevina). Med spesifikt tilsig på 2500 l/s km 2 gir dette en vannføring lik ca. 35,8 m 3 /s ved 200-årsflom. Det er et krav at ved normale vannføringer i Solbergelva skal vannet gå i det vestre løpet slik det gjør i dag. Det er også et ønske om at normalvannstanden ved Karindammen ikke skal senkes. For å flomsikre Solberg spinderi er det tenkt å bygge om Karindammen slik at det maks kan gå ca. 13 m 3 /s i det vestre løpet ved en 200-årsflom, mens resterende vannføring vil gå i det østre løpet. I og med at man gjør tiltak som styrer en større andel av flomvannføringen over i det østre løpet, må man sikre bebyggelse og infrastruktur langs det østre løpet som da vil bli mer utsatt for flom enn i dag. Etter samløpet nedstrøms Solberg spinderi vil vannføringen ved flom være lik uavhengig av tiltak ved Karindammen, og det er derfor ikke nødvendig å se på tiltak nedstrøms samløpet. Det må antageligvis bygges et gjerde over deler av flomløpet (av sikkerhetsårsaker), noe som gjør det sannsynlig med delvis tilstopping av overløpet i flom. Tilstopping vil eventuelt styre enda mer vann over i det østre løpet. Selv om det vestre løpet dimensjoneres for ca. 13 m 3 /s, bør det østre løpet derfor sikres for større vannføring enn 23 m 3 /s. Det er valgt å sikre det østre løpet mot en vannføring på ca. 29 m 3 /s. For at så mye vann skal gå til det østre løpet har vi regnet med at overløpet på dammen reduseres fra 18,5 til 8 m. Det vil si at man har tatt hensyn til mulig tilstopping på litt under 60 % ved overløpet på Karindammen. I de to bekkeløpene nedstrøms Karindammen er det hovedsakelig blankskurt fjell. NGU sitt berggrunnskart viser at berget består av granitt og syenitt, som er to harde bergarter. Vi er av den oppfatning at kravet om å dimensjonere for 200-årsflom lik 2500 l/s km 2, er konservativt. Nasjonalt formelverk for flomberegning i små uregulerte felt (NIFS-ligningen) gir 12,8 m 3 /s som 200- årsflom, med 25,6 m 3 /s som øvre grense for 95 % konfidensintervall. Ligningen, som er mye brukt for estimater for flomvannføring, sier altså at det er 95 % sannsynlighet for at vannføringen er 25,6 m 3 /s eller mindre ved en 200-årsflom. Dette er uten klimapåslag. Om man velger å benytte et klimapåslag på 40 % (som er høyeste klimapåslag som man normalt operer med) gir det i underkant av 36 m 3 /s som øvre grenseverdi for 95 % konfidensintervall. Dette er mer eller mindre samme vannføring som vi dimensjonerer flomsikring i Solbergelva for. Valg av fribord fra beregnede vannstander ved flomsikring skal ta hensyn til usikkerhet i både flomverdier og hydraulisk beregning. Vi mener i dette tilfellet at de valgte flomverdiene er såpass klart konservative at usikkerheten ligger i de hydrauliske beregningene alene. Vi har derfor valgt å benytte et generelt fribord på 0,3 m. Vi har dog justert opp fribordet der man enten kan forvente spesielt store påkjenninger (f.eks. utsatte yttersvinger) eller der konsekvensen av overtopping er spesielt stor Side 7 av 39

8 Modellering For å finne omfang av nødvendig sikring, er det gjort en hydraulisk 2D-modellering av flomutbredelsen i programmet HEC-RAS Terrenget i modellen stammer fra laserscanning utført i 2015 og skal ha omtrent 5 punkter pr. m 2. Fra laserdatene er det filtrert bort vegetasjon. Det er gjennomført innmålinger med GPS på befaring , som viser at laserdataene holder god kvalitet. Det er kjørt en modell med dagens situasjon uten noen form for tiltak. Beregningene viser at vann strømmer ut over et større område og rammer flere bygninger inkl. Solberg spinderi. Ved modellering er det valgt å inkludere strekningen ovenfor Karindammen til en privat vei som krysser elva, ca. 150 m oppstrøms Karindammen. Dette er valgt på grunn av at brua her åpenbart har for liten kapasitet, og vi var usikre på om deler av flomvannføringen kunne følge Solbergveien langs elva, gå utenom Karindammen og renne ned til Solberg spinderi. Av den grunn gjorde vi også en analyse av flomveier i ArcGIS (vedlegg 2). Både analysen av flomveier og modelleringen gjort i HEC- RAS viser at ved en 200-årsflom renner vann ut fra elveleiet ved brua, men det renner ned i elveleiet igjen på nedstrøms side av brua. I følge modelleringen vil det ved 200-årsflom ikke være vann som følger Solbergveien langs elva ned til Solberg spinderi. Det skal dermed ikke være nødvendig å gjøre tiltak oppstrøms Karindammen for å sikre Solberg spinderi. Det vil imidlertid være noe vann som renner utenom elveleiet på østsiden, og som dermed renner utenom Karindammen. Det er laget en terrengmodell der det er lagt til ledevegger på strekninger hvor modellen av dagens terreng viste at det rant vann ut av bekkeløpene ved 200-årsflom. Det er også laget en terrengmodell hvor det i tillegg til ledevegger er laget en kanal i det østre løpet. Kanalen som er lagt inn i terrengmodellen har bunnbredde på ca. 4 m og er omtrent 1 m dyp. De ulike modellene er kjørt med ulike gridstørrelser, og tidssteg for beregningen, slik at vi har kontroll på at beregningene har konvergert. Modellen som er benyttet for dimensjonering av tiltak har et beregningsmesh på 0,5 x 0,5 m og tidssteg i beregningen på 0,05 sekund. Største hastighet i modellen er ca. 10 m/s. Dette gir modellen et courantnummer på omtrent 1, som er anbefalt for å få en stabil modell med godt resultat. Figur 2 viser maksimal hastighet i beregningsmodellen hvor det er regnet med tilstopping av overløp Karindammen. Nedstrøms grensebetingelse for modellen er kjent vannstand (satt lik 43,0 m) ved kulvertinnløpet i vestre løp. Ved det østre løpet er modellen avsluttet ved samløpet mellom vestre og østre løp nedstrøms Solberg spinderi. Her er nedre grensebetingelse satt lik normalvannstand med helning lik 0,04 (hentet fra bunnhelning til elva) Side 8 av 39

9 Figur 2: Maksimale vannhastigheter i m/s ved beregning med delvis tilstopping av overløp Karindammen I det østre løpet er det i tillegg laget en 1D-modell i HEC-RAS for strekningen forbi bru Ulverudgata (se Figur 3 for plassering av tverrsnitt). På denne strekningen er det et definert bekkeløp, og strekningen egner seg derfor godt til modellering i en 1D-modell. Resultatet fra modelleringen er sammenlignet med resultatet fra 2D-modelleringen på strekningen. Noen steder samsvarer resultatene brukbart, mens andre steder er det noe avvik. Der det er avvik er det valgt å benytte 1Dmodellen for dimensjonering, da det ikke er 2D-effekter på strekningen og 1D er et mye mer utprøvd program Side 9 av 39

10 Figur 3: Plassering av tverrsnitt 1D-modell Hec-Ras Side 10 av 39

11 Tiltak for flomsikring Oversikt sikringstiltak Det er behov for tiltak flere steder, spesielt langs det østre løpet, for å holde vann innenfor elveleiet. De ulike tiltakspunktene er benevnt med bokstaver fra A-K. Benevningen av punktene samsvarer med det som HydraTeam benyttet i sin rapport over tiltak. Vi har lagt til et par sikringspunkter utover de som HydraTeam identifiserte. Beliggenheten til sikringspunktene er vist i Figur 4. Eksisterende damkonstruksjon Karindammen er markert med svart, eksisterende ledevegger er markert med grønt og nye ledevegger med rødt. Østre løp Vestre løp Figur 4: Beliggenhet for sikringstiltak Det er vurdert om det er et bedre tiltak å pigge/sprenge ut et markant elveløp i det vestre løpet, og slik redusere omfanget av ledevegger langs elveløpet. En simulering med en ca. en meter dyp kanal med 4 meter bunnbredde, ga reduksjon i vannstand på bare et par desimeter, og man måtte da uansett ha Side 11 av 39

12 hatt ledevegg de samme stedene som i Figur 4. Vi har vurdert at det ikke er en god løsning å lage en dypere kanal enn en meter. Hvis kanalen gjøres vesentlig dypere enn dette må man muligens sikre kanalen med gjerder/mur for å hindre folk i å ramle ned i kanalen. Det vil landskapsmessig bli et stort inngrep å lage en såpass stor kanal. Volumet fjell som må fjernes tilsier også at dette er en løsning som kan bli like kostbar som ledevegger, selv om dette er vanskelig å forutsi uten å innhente anbud fra entrepenører. Generelt om sikring ved ledevegg: Det er i hovedsak bart fjell i området hvor ledevegger er tenkt plassert. Ledevegg støpes direkte på fjell. Dersom det ikke er fjell der ledevegg er tiltenkt plassert, må løsmasser fjernes for å komme ned til fjell. Betongen i ledeveggen må være av type B35. Ledeveggen armeres og forankres med bolter ned i fjellet. Det bør være en bolt, Ø 25 mm, for hver lengdemeter. Det vil være samme utforming for ledevegger lenger ned langs elva som ved ny ledevegg Karindammen. For utforming ledevegg kan man derfor se på snitt 6-6 på tegning , vedlegg 3. Det foreslås å benytte ledevegger som er 40 cm bred i topp og bunn, så lenge høyden til ledeveggen er under 1,75 m. Ved punkt B er det foreslått en høyere ledevegg. Det foreslås da en utforming med en ledevegg som er 30 cm tykkere nederst. Stabilitetsberegning for ledevegger er vist i vedlegg 4. Noen steder eksisterer det ledevegg i dag, men beregningene viser at ledeveggen er for lav. I slike tilfeller mener vi at eksisterende ledevegg bør fjernes, og ny ledevegg bør støpes på fjell. Det hadde vært mulig å gjøre en påstøp på eksisterende ledevegg, men den eksisterende ledeveggen vil da bli et svakt punkt. De eksisterende ledeveggene er gamle og enkelte steder med synlige skader. Vi kjenner ikke til hva slags betong som er benyttet, grad av armering eller om ledeveggen er boltet til fjellet. Generelt om pigging/sprengning: Det er vurdert som lite hensiktsmessig å pigge/sprenge ut en definert kanal langs hele det østre elveløpet. Det er imidlertid noen punkter vi mener det vil være nødvendig/fordelaktig om det fjernes noe fjell. Fjellet i området er hardt og pigging kan derfor være tungvint. Sømborring og sprengning kan være et alternativ til pigging. I områder hvor det er spesielt strenge krav til rystelser under anleggsfasen, kan hydraulisk splitting være en mulighet. Før anleggsfasen bør det kartlegges hvilke krav til rystelser som gjelder (dvs. at alle nærliggende bygninger og konstruksjoner bør inngå i en tilstandsvurdering). Generelt om erosjonssikring: Området langs Solbergelva på den aktuelle strekningen består i følge NGUs løsmassekart av bart fjell, med stedvist tynt løsmassdekke (se vedlegg 5). Dette stemmer godt med observasjoner gjort på befaring. Det som i dag er elveløpet består så godt som utelukkende av bart fjell, unntaksvis enkelte store blokker. Det er følgelig ikke behov for erosjonssikring av selve elveløpet. Sidene består også delvis av bart fjell med stedvist løsmassedekke. Vi vurderte på befaring dette dekket til generelt å være tynt. Der det bygges ledevegg langs elvesidene, vil ledeveggen forhindre erosjon. Det virker som et stort tiltak, som strengt tatt ikke er nødvendig, å sikre mot erosjon i sidene langs hele elvestrekningen. Det er derfor valgt å ikke å gjøre spesielle tiltak mot erosjon. Punktene med bebyggelse som kunne vært utsatt, er uansett beskyttet med ledevegg. Siden hele området som påvirkes av flom ikke sikres, og at hastighetene er såpass store, så må det forventes at det vil bli erosjon i løsmassedekket ved stor flom. Ved den store flommen i vassdraget under uværet Petra ble det ikke registrert at massetransport forverret situasjonen. Dette til tross for at det finnes tykkere løsmassedekke bestående av lettere eroderbare masser lenger opp i vassdraget Side 12 av 39

13 Karindammen-punkt A: Krav til damanlegg styres gjennom «Forskrift om sikkerhet ved vassdragsanlegg» (damsikkerhetsforskriften). Karindammen er plassert i bruddkonsekvensklasse 0 (laveste klasse), der konsekvensklassen er godkjent av NVE. Selv om det ikke stilles spesielle tekniske krav til anlegg i klasse 0, er det vanlig praksis å dimensjonere anlegget som om det var i klasse 1. Dette er også gjort ved Karindammen. Karindammen foreslås ombygd. Eksisterende murdam forsterkes ved en oppstrøms påstøp av betong mot eksisterende murdam. På deler av dammen forlenges påstøpen som en brystning over eksisterende damkrone. Påstøpen forankres til fjell med fjellbolter og til eksisterende damkonstruksjon med dybler som vist på vedlagte tegninger (vedlegg 3). Påstøpen er nødvendig av stabilitetsmessige årsaker, samtidig som den leder vannet i riktig retning og vil fungere som ny tetting av damkonstruksjonen. Eksisterende dam har en tappeventil som må fjernes, tapperøret må forlenges og ventilen reetableres på oppstrøms side av ny damfront. For å sikre tilstrekkelig stabilitet er det nødvendig å forankre ny oppstrøms plate med fjellbolter. Det må benyttes ø32 bolter som gyses 3 m ned i fjell for å begrense boltespenningen til maksimalt 180 MPa, som er maksimalt tillatt beregningsmessig spenning i henhold til regelverket. Dagens Karindam er vist i Figur 5. For dimensjonering av ny dam er det valgt å etablere et fribord på 0,3 m for damkrone i forhold til beregnet flomvannstand. Det er spesielt store konsekvenser dersom vann begynner å renne ut på Solbergveien, og det er derfor valgt å øke fribordet med 5 cm her. Den sørvendte delen av damkronen bør heves til kote 79,25. Den vestlige delen av damkronen heves til kote 79,30. Dammen må forlenges nordover med en tettevegg langs Solbergveien med topp vegg kote 79,30 inntil terrenget ligger på tilsvarende kote. Det må også bygges en ledevegg som forlengelse av dammen mot øst. Dette for å styre vann inn i det østre løpet. Forlengelsen mot øst vil være på ca. 18 m, og ha topp på kote 79,25-78,30. Dagens flomløp med lengde ca. 1 m på kote 78,3 beholdes. Ca. 17,5 m av dammens lengde på kote 78,5 beholdes, og vil fungere som nødoverløp ved større vannføringer. Se vedlegg for prinsipptegning for ombygging av Karindammen. Forslaget for ombygging av Karindammen er fremvist og godtatt av VTA for Nedre Eiker kommune, som er dameier. Figur 5: Karindammen sett fra nedstrøms side Med den foreslåtte utformingen av dammen viser beregningen i Hec-Ras at ved en 200-årsflom blir fordelingen av vann ca. 10,5 og 25 m 3 /s til hhv. det vestre og østre løpet. Det er vanskelig å få styrt mye mer vann til det vestre løpet, uten å måtte lage en kontinuerlig ledevegg fra dammen og til tiltakspunkt C. Med tanke på at det er store konsekvenser dersom flomvannføringen i vestre løp overstiger kapasiteten til kulvert Solberg spinderi, er det fornuftig å ikke styre mer vann til vestre løp. Det er kontrollert at tilstopping av overløp fra 18,5 til 8 meters lengde ved 200-årsflom ikke gir tillegg i vannstand høyere enn fribordet på 0,3 m Side 13 av 39

14 Figur 6: Beregnet vannstand langs Karindammen Figur 7: Beregnet vannstand langs forlengelsen av Karindammen mot øst Side 14 av 39

15 Ledevegg-punkt B: Ved punkt B på venstre side av østre løp skal en ledevegg hindre at vann renner ut en bekk mot bebyggelse. Ledeveggen vil ha høyde på inntil ca. 2,5 m over dagens terreng en kort strekning. Det er en del steinblokker i bekkeløpet, slik at vi antar at det er nødvendig med rensk av stein for å komme ned på fjell. Vi antar derfor at høyden på ledeveggen kan bli inntil 3 m her. Lengden på ny ledevegg her blir ca. 35 m. Beregnet vannstand langs ledevegg B er vist i Figur 8. Figur 8: Beregnet vannstand langs ledevegg B Utstrekning og nødvendig høyde for ledeveggen er oppgitt med koordinater (x, y, z) i vedlegg Side 15 av 39

16 Ledevegg-punkt C: Ved punkt C skal en ledevegg på høyre side av østre løp sikre at vann ikke renner tilbake til det vestre løpet. I beregningsmodellen ble det lagt inn en ledevegg med lengde ca. 95 m, men beregningene viser at det ikke er behov for å strekke ledeveggen så langt opp mot Karindammen som ledeveggen innlagt i modellen. Vi ønsker å strekke ledeveggen en del lenger opp enn beregningen viser at strengt tatt er nødvendig, da det er så store konsekvenser dersom vannet renner fra østre til vestre løp. Ledeveggen vi foreslår vil ha lengde på ca. 62 m (utstrekning som vist i Figur 4) og en høyde på 0,5-1,4 m. Figur 9 viser beregnet vannstand langs ledevegg, der det er fra meter at ledeveggen er planlagt. Figur 9: Beregnet vannstand langs ledevegg C Utstrekning og nødvendig høyde for ledeveggen er oppgitt med koordinater (x, y, z) i vedlegg Side 16 av 39

17 Ledevegg-punkt D: Ved punkt D er det planlagt to lengre ledevegger på begge sider av østre elveløp ned mot bru Ulverudgata (punkt E). Det eksisterer ledevegger på deler av strekningen på begge sider av elveløpet. På venstre side av elveløpet kan deler av eksisterende ledevegg benyttes. På høyre side av elveløpet må det lages ny ledevegg på hele strekningen. Resultat fra 1D-beregninger i Hec-Ras viser at det er behov for en ledevegg på høyre side ned mot Ulverudgata. Lengden på ledeveggen høyre side blir omtrent 44 meter. Høyden til ledeveggen blir mellom ca. 0,5 og 1,4 m. Det er foreslått et fribord på 0,5 m på muren på denne siden, på grunn av at ledeveggen blir liggende i yttersving. Ved øverste del av venstre side punkt D er det allerede to ledevegger som beskytter nærliggende bygninger (uthus og garasje). Beregningen viser at den øverste av disse ledeveggene må forlenges og helst bøye av mot øst. Dette for å hindre at vann renner inn på innsiden av ledeveggen ved 200- årsflom. Den øverste av de to eksisterende ledeveggene bør byttes ut med ny ledevegg og samtidig forlenges et par meter. Vannstanden langs ledeveggen er beregnet i Hec-Ras 1D. Det er da gjort et tiltak med fjerning av noe berg på høyre side av elveløpet, slik at det ikke er like trangt. Figur 10 viser eksisterende bekkeløp med ledevegg på venstre side, samt berg på høyre side som forutsettes fjernet. Ny ledevegg vil ha en lengde på ca. 23 m, og høyde ca. 0,5 til 1,2 m. Figur 10: Dagens elveløp ved eksisterende ledevegg punkt D. Bergknaus som må fjernes til høyre i bildet. Beregningene, både 1D og 2D, viser at den nederste av de to eksisterende ledeveggene på venstre side er høy nok. Ledeveggen, som er en tørrmur av rund elvestein, tåler imidlertid neppe stor vannhastighet før den tar skade. Ledeveggen oppstrøms leder vannstrømmen i motsatt retning, men vi anbefaler likevel at ledeveggen nedstrøms bygges om. Den aktuelle ledeveggen er ca. 15 m lang, og med høyde omtrentlig 0,5 m (Figur 11) Side 17 av 39

18 Figur 11: Eksisterende steinmur venstre side av elveløp vist til høyre i bilde Det er behov for en ledevegg på venstre side av elveløpet ned mot bru Ulverudgata. Resultat fra Hec- Ras 1D viser at det er behov for en ledevegg med lengde ca. 48 meter, og høyde ca. 0,5-0,7 m. Utstrekning og nødvendig høyde for de ulike ledeveggene ved punkt D er oppgitt med koordinater (x, y, z) i vedlegg. I overgangen mot eksisterende konstruksjoner, slik som mot bru Ulverudgata, må det antageligvis gjøres noen tilpasninger på stedet for at ledeveggen skal ligge i flukt mot konstruksjonen Side 18 av 39

19 Bru Ulverudgata-punkt E: Eksisterende bru har et spenn på ca. 14,8 meter. Brua har tre pilarer som er 18 cm brede i oppstrøms ende. På nedstrøms ende har pilarene en bredde på 65 cm. Brua har et brudekke på ca. 15 cm i oppstrøms ende. Lenger nedstrøms har brua et tykkere dekke, men her vil vannstanden under flom ha falt, slik at det er oppstrøms ende som er avgjørende for kapasiteten. Under brua er det støpt et betongdekke som krummer inn under brua. Betongdekke sørger for at det er lite friksjonstap, og krumningen skal sørge for at vannet akselerer gjennom brua. Høyde fra underkant bru ned til betongdekke er ca. 0,7-1,25 m. Fallet ned mot brua er ca. 5 m over en lengde på ca. 30 m. Omtrent 4 m fra nedstrøms ende av brua er det et markant fall på 3-4 m. Av de fire løpene mellom pilarer og landkar er det et løp (lengst til høyre) som er orientert skjevt på elva. Det vil være skjev innstrømning i dette løpet, som gir noe lavere kapasitet. Til gjengjeld er høyden underkant bru til betongdekke høyere for løpet med skjev innstrømning. Figur 12 viser bru Ulverudgata fra oppstrøms side. Figur 12: Innløp under bru Ulverudgata Kapasiteten til eksisterende bru er vurdert ut fra modellering i Hec-Ras 1D, hvor vi har lagt inn innmålt brugeometri. Beregningen i 2D har ikke riktig terreng ved brutverrsnittet og mangler brukonstruksjonen. Beregningen i 2D er derfor ikke egnet til å se om kapasiteten til brua er tilstrekkelig. For nye veibruer krever Statens vegvesen et fribord på minimum 0,5 m fra beregnet vannstand, og enda større fribord dersom det er spesielt høy hastighet gjennom brua. Bru Ulverudgata er som eksisterende bru ikke underlagt de samme kravene Side 19 av 39

20 Elevation (m) Elevation (m) Den 1-dimensjonale beregningen i Hec-Ras viser overkritisk strømning gjennom brutverrsnittet (Figur 13). Vannstanden er beregnet til å være på kote 26,4, som gir et fribord på ca. 0,5 m til underkant brudekke. Solberg_ostre lop RS = 34 Plan: Solberg_ostre lop BR bru Ulverudgata Legend EG Q Crit Q200 WS Q200 Ground Bank Sta Station (m) Figur 13: Modellering av bru Ulverudgata ved 200-årsflom Dersom det blir noen form for tilstopping under brua, vil bruas kapasitet reduseres. Brua har et spenn mellom pilarer på ca. 3,4-3,8 m, og relativt lav høyde underkant brudekke til bunn elv, slik at det er fare for tilstopping fra f.eks. trær. Med tanke på faren for tilstopping, er det gjort en simulering i Hec- Ras der et av de fire løpene under brua er blokkert. Beregningen viser at brua blir overtoppet i en slik situasjon (Figur 14). Solberg_ostre lop Plan: solberg_ostre lop_blokkert bru RS = 34 BR bru Ulverudgata Legend EG Q200 WS Q Crit Q200 Ground Bank Sta Station (m) Figur 14: Modellering av bru Ulverudgata delvis tilstoppet ved 200-årsflom På grunn av hydraulisk utforming av tilløpet mot brua, har brua tilstrekkelig kapasitet til å avlede en 200-årsflom. Brua er imidlertid sårbar for tilstopping. For å bedre denne situasjonen, kan bunnen under brua senkes. For å unngå en kostbar total ombygging av brua, foreslår vi at det lages to dypløp som er ca. 1 m dypere enn dagens løp, og med bunnbredde 1 m. Det er gjort en modellering av et slikt tiltak, og resultatet viser at det er tilstrekkelig kapasitet selv ved delvis tilstopping (Figur 15). Fribordet er i et slikt tilfelle beregnet til å være omtrent 5 cm Side 20 av 39

21 Elevation (m) Solberg_ostre lop RS = 34 Plan: Ostre lop_tiltak_unsteady BR bru Ulverudgata Legend EG Max WS WS Max WS Crit Max WS Ground Bank Sta Station (m) Figur 15: Modellering av tiltak bru Ulverudgata Med avstand på ca. 1 m til pilar til topp dypløp bør være mulig å konstruere dypløp, gitt at det er samme kvalitet på fjellet under brua som ellers i området. Betongterskelen er antageligvis ikke så tykk, slik at det grunt til fjell. Dypløpene kan muligens drives ut med sømborring. Brua er gammel, så man må antageligvis være forsiktig med rystelser i anleggsfasen for å unngå at brua tar skade. Etter at dypløpene er konstruert bør det være et overvåkningsprogram av brua, for å se at det ikke dukker opp sprekker i brudekke og pilarer i tiden etter anleggsperioden. Ledevegg-punkt F: Beregningene viser at eksisterende ledevegg er høy nok. Med vannføring på 10,5 m 3 /s i vestre løp er det stort sett fribord på mer enn 0,7 m. På et punkt er imidlertid fribordet kun ca. 0,3 m fra beregnet vannstand og opp til innmålt topp ledevegg. Ombyggingen av Karindammen sørger for at påkjenningen på ledeveggen blir mindre ved virkelig store flommer. Det bør derfor ikke være utbygger av Solberg spinderi sitt ansvar å sikre eksisterende bygninger her, når deres tiltak med ombygging av Karindammen bedrer situasjonen. Ledevegg-punkt G: Beregningene viser at eksisterende ledevegg er høy nok. Med vannføring på 10,5 m 3 /s i vestre løp er det omtrent 0,5 m fribord fra beregnet vannstand og opp til innmålt topp ledevegg. På befaring ble det observert at ledeveggen har skader helt nederst i overgangen mot fjell. Ledeveggen bør derfor utbedres. Ombyggingen av Karindammen sørger for at påkjenningen på ledeveggen blir mindre ved virkelig store flommer. Vi mener at vedlikehold av en eksisterende ledevegg hvor øvrige sikringstiltak Solberg spinderi fører til lavere påkjenning, ikke bør være ansvaret til utbygger av Solberg spinderi Side 21 av 39

22 Ledevegg-punkt H: Ledevegg ved punkt H ligger på høyre side av østre løp. Ledeveggen hindrer vann fra å renne rett syd mot boliger. Ledeveggen vil ha en lengde på ca. 33 m med høyde ca. 0,5-0,9 m. Figur 16: Beregnet vannstand langs ledevegg H Utstrekning og nødvendig høyde for ledeveggen er oppgitt med koordinater (x, y, z) i vedlegg Side 22 av 39

23 Innløp kulvert vestre løp-punkt I: Kulverten under Solberg spinderi skal forlenges med et dekke for parkering oppstrøms Solberg spinderi. Se vedlegg 7 for foreløpig plan utbygging Solberg spinderi. Ved innløp kulvert vestre løp må bekkeløpet pigges/sprenges ut for å bli dypt nok til å få nødvendig kapasitet. Bredden til bekkeløpet er omtrent 3-4 m der hvor det er planlagt at innløpet blir. Vi har antatt at underkant dekke kommer på ca. kote 43,0. Bunnen av bekkeløpet er på dette punktet i dag ca. på kote 42,5. Vi mener at innløpet bør dimensjoneres for en vannføring på i hvert fall 13 m 3 /s, som er kapasiteten til kulverten under Solberg spinderi. Selv om beregningene i Hec-Ras tilsier at vannføringen i vestre løp etter ombygging Karindammen neppe vil bli mer enn m 3 /s ved 200-årsflom, mener vi at det vil være fornuftig å ikke redusere kapasiteten til kulverten. For at kapasiteten i innløpet skal være tilstrekkelig (minimum 13 m 3 /s) bør bunn bekkeløp ligge ca. på kote 41,0 ved innløpet. Det betyr at bunnen må senkes med ca. 1,5 m. Antatt innløpskontroll, noe som er sannsynlig gitt relativt stort fall på bekkeløpet, vil kapasiteten til en firkantet kulvert med dimensjon 3,5 x 2 m (bredde x høyde) være ca. 14 m 3 /s. Dersom kulverten blir overtoppet vil vannet antageligvis renne inn mot Solberg spinderi. Vi ser ingen god løsning for å etablere en flomvei som leder vannet utenom Solberg spinderi dersom kulverten overtoppes. Den største faren for overtopping skyldes tilstopping av kulverten. Under spinderiet deler kulverten seg i to, og dette er et kritisk punkt med tanke på tilstopping. Med tanke på å unngå tilstopping i kulverten under spinderiet, men også med tanke på sikkerhet for mennesker og dyr, må det være en rist foran innløpet til kulverten. Med tanke på konsekvensene av tilstopping av denne rista foran innløpet, må rista designes slik at den fortsatt har kapasitet til å ta unna flomvannføring selv ved delvis tilstopping. I praksis betyr det at arealet til rista må være vesentlig større enn strømningsarealet til kulverten. Vi anbefaler en løsning med en skråstilt rist kombinert med en horisontal rist. For at rista skal være enkel å løfte på, bør den deles opp i seksjoner. Da det er store konsekvenser dersom vann renner ut av løpet ved innløpet til kulverten, anbefaler vi at det bygges en betongvegg med høyde 0,5 m mot parkeringsplassen og sidekantene til elveløpet. Tilgang til innløpet slik at maskiner kan komme til under flom for å fjerne kvist og rask fra rista bør være greit fra parkeringsdekket. Prinsipptegning for utforming av inntak er vist i vedlegg Side 23 av 39

24 Ledevegg-punkt J: Ved punkt J ligger det i dag en tørrmur på venstre side av østre løp, nedstrøms bru Ulverudgata. Muren går ned mot privat bru til eiendommen Spinderisletta 40. Beregning utført i Hec-Ras 1D viser at eksisterende tørrmur og terreng i hovedsak har stor nok høyde. De siste 20 meterne ned mot privat bru anbefales det at tørrmuren heves ved å legge en rekke til med stein på toppen av eksisterende tørrmur, og at det fylles opp med et lag pukk mm bak tørrmuren. Den neste rekken med stein må legges slik at helningen er ca. 3:1. Figur 17 viser prinsippet for legging av tørrmur. Under arbeidet bør man vurdere tilstanden til eksisterende tørrmur, og eventuelt utbedre dårligere partier. Figur 17: Prinsippskisse for tørrmur [3] Side 24 av 39

25 Ledevegg-punkt K: Ledevegg ved punkt K ligger på høyre side av østre løp. Ledeveggen hindrer vann fra å renne rett syd mot boliger. Ledeveggen vil krysse under et gammelt rør for vannforsyning som går i dagen. Røret er ikke i bruk i dag. Nødvendig lengde på ledeveggen er ca. 16 m, og høyden 0,5-0,7 m. Figur 18 viser beregnet vannstand langs ledeveggen. Figur 18: Beregnet vannstand langs ledevegg K Utstrekning og nødvendig høyde for ledeveggen er oppgitt med koordinater (x, y, z) i vedlegg Side 25 av 39

26 Øvrige punkter for utpigging/sprengning: I Figur 19 er det markert punkter hvor vi mener det bør fjernes fjell. To av disse punktene er omtalt tidligere under tiltakspunktene bru Ulverudgata (tiltakspunkt E) og innløp kulvert (tiltakspunkt I). Det er i tillegg to punkter i det østre løpet hvor vi mener at det bør fjernes noe fjell. Det øverste av punktene i østre løp vil sørge for å styre vannet bort fra bebyggelse og ledevegg tiltakspunkt H. Omtrent 90 m lenger nedstrøms ligger det på høyre side av østre løp en stor bergknaus som snevrer inn strømningsarealet. Denne bergknausen foreslås fjernet for å bedre strømningsforholdene under flom. Det er i modellen regnet med en økning av bredden til elveløpet med 3 m ved dette punktet. Det er gjort grove anslag for volum fjell som bør fjernes. Vi har da kommet frem til ca. 115 m 3 totalt, hvorav ca. 70 m 3 alene ved innløpet til kulvert under spinderiet (tiltakspunkt I). Figur 19: Punkter hvor det foreslås fjernet fjell Side 26 av 39

27 Videre arbeid Løsning for flomsikring må presenteres for NVE og Nedre Eiker kommune, og nærmeste naboer til tiltakene må orienteres. Anbudsdokumenter for innhenting av anbud og utførelse av beskrevne tiltak må utarbeides. Før man starter opp med pigging av elveløp bør man gjøre en tilstandsvurdering av nærliggende bygninger (inkl. Solberg spinderi) for å sette krav til rystelser under anleggsfasen. Det bør avklares med Nedre Eiker kommune om arbeidet med utbygging av Solberg spinderi er avhengig av at flomsikring er utført. Normalt må flomsikringen være i orden før bygninger tas i bruk, og ikke før de bygges. Dette er i følge NVE noe som Nedre Eiker kommune må bestemme. Flomsikring av Solberg spinderi ved å lede mer vann over til østre løp vil bli omfattende og relativt kostbart. Hvis det ikke er gjort tidligere bør anleggstekniske eksperter vurdere om det ikke alternativt er mulig å utvide kanalen under Solberg spinderi og hvor stor kostnaden ved dette eventuelt vil være Side 27 av 39

28 Referanser 1. HydraTeam (2015), Forslag til flomsikring i Solbergelva og ved Solberg Spinderi Nedre Eiker kommune 2. HydraTeam (2015), Vurdering av flomforholdene i Solbergelv i Nedre Eiker kommune 3. NVE (2009), Veileder for dimensjonering av erosjonssikringer av stein Side 28 av 39

29 Vedlegg Vedlegg 1- Beregning av nedbørfelt fra Nevina Side 29 av 39

30 Vedlegg 2-Kartlegging av flomveier i GIS Side 30 av 39

31 Vedlegg 3- Damtegninger Karindammen for ombygging Side 31 av 39

32 Side 32 av 39

33 Høyde mur (m) Høyde mur (m) Vedlegg 4- Stabilitetsberegning ledevegg Stabilitet ledevegg høyde<1.75 m Total høyde ledevegg 1.75 m Utforming ledevegg Bredde del m Bredde del 2 0 m Høyde del 2 0 m Bolt diameter 25 mm Egenvekt betong Drivende: Hydrostatisk trykk Arm Moment kn m knm Stabiliserende: Bolt Arm Moment kn 0.2 m knm Bredde mur (m) Egenvekt del 1 Arm Moment kn 0.2 m knm Egenvekt del 2 Arm Moment 0 kn 0 m 0 knm Sum drivende: Sum stabiliserende: knm knm Stabilitet ledevegg høyde>1.75 m Total høyde ledevegg 3 m Utforming ledevegg Bredde del m Bredde del m Høyde del 2 1 m Bolt diameter 25 mm Egenvekt betong Drivende: Hydrostatisk trykk Arm Moment kn 1 m knm Stabiliserende: Bolt Arm Moment kn 0.5 m knm Bredde mur (m) Egenvekt del 1 Arm Moment kn 0.5 m knm Egenvekt del 2 Arm Moment kn 0.15 m knm Sum drivende: Sum stabiliserende: knm knm Side 33 av 39

34 Vedlegg 5 - Løsmassekart fra NGU Side 34 av 39

35 Vedlegg 6 - Data for ledevegger Koordinater x og y er oppgitt i UTM N. Ledevegg B z (NN 2000) x y topp mur terreng Høyde mur (m) Ledevegg C z (NN 2000) x y topp mur terreng Høyde mur (m) Side 35 av 39

36 Ledevegg D Venstre side-eksisterende z (NN 2000) x y topp mur terreng Høyde mur (m) Ledevegg D Venstre side z (NN 2000) x y topp mur terreng Høyde mur (m) Side 36 av 39

37 Ledevegg D Høyre side z (NN 2000) x y topp mur terreng Høyde mur (m) Ledevegg H z (NN 2000) x y topp mur terreng Høyde mur (m) Ledevegg K z (NN 2000) x y topp mur terreng Høyde mur (m) Side 37 av 39

38 Vedlegg 7- Foreløpig plan for utbygging Solberg spinderi Side 38 av 39

39 Vedlegg 8 Prinsippskisse inntak Side 39 av 39