7-91 OPPDRAGS RAPPORT FLOMBEREGNING HEMSILVASSDRAGET OSLO ENERGI. Rapportens tittel: Dato: Rapporten er: Åpen.

Transkript

1

2 OPPDRAGS RAPPORT Rapprtens tittel: FLOMBEREGIG HEMSILVASSDRAGET 7-91 Dat: Rapprten er: Åpen Opplag: 15 Saksbehandler/Frfatter: Lars-Evan Petterssn Seksjn- Vannbalanse Ansvarlig: Dan Lundquist Oppdragsgiver: OSLO EERGI Sammendrag: Flmberegning etter bestemmelsene i "Frskrifter fr dammer" er utført fr fire dammer i Hemsilvassdraget i Buskerud. Resultatene av beregningen ble: Dimensjnerende flm: Avløps- Flmvann- Flmstigning flm stand ver HHV m3/s m.h. m Vavatn Flatsjødammen helt lukket helt åpen bjelkestengsel Gyrins-Flævatnet Eikredammen helt lukket helt åpen Påregnelig maksimal flm: Avløps- Flmvann- Flmstigning flm stand ver HHV m3/s m.h. m Vavatn Flatsjødammen helt lukket helt åpen bjelkestengsel Gyrins-Flævatnet Eikredammen helt lukket helt åpen

3 1 FORORD "Frskrifter fr danuner" ble fastsatt ved kngelig reslusjn av 14. nvember 1980 g gjrt gjeldende fra 1. januar Kapittel 7 i frskriftene beskriver de flmberegninger sm skal utføres i frbindelse med dammer. Hydrlgisk avdeling utfører selv slike flmberegninger, g kntrllerer g gdkjenner flmberegninger sm er utført av andre. Freliggende rapprt beskriver fremgangsmåten g gir resultatene aven flmberegning bestilt av Osl Energi fr dammer i Hemsilvassdraget i Buskerud. Osl, nvember 1991 Arne Tllan avdelingsdirektør

4 2 IHOLD Side L ILEDIG 3 2. DIMESJOEREDE TILLØPSFLOM Flmfrekvensanalyser Hydrlgisk mdell Sammendrag 8 3. MAGASI, AVLØPSKURVER OG OVERFØRIGER Magasin Avløpskurver OVerføringer DIMESJOEREDE AVLØPSFLOM Vavatn Flatsjødammen Gyrins-Flævatnet Eikredammen Sammendrag PÅREGELIG MAKSIMAL FLOM Påregnelig maksimal tilløpsflm Påregnelig maksimal avløpsflm Sammendrag LITI'ERATUR 16

5 3 1. ILEDIG Dimensjnerende g påregnelig maksimal flm ed tilhørende vannstander skal beregnes fr dammer i Hemsilvassdraget i Buskerud etter bestemmelsene i "Frskrifter fr dammer". Kartet i figur 1 gir en versikt ver vassdraget g de enkelte felt. I tabell ler dammene/feltene i vassdraget listet sammen med de viktigste feltparametrene. Ettersm det er tilløpsflm sm i første mgang skal beregnes, er det ved beregning av effektiv sjøprsent ikke regnet med magasinenes sjøarealer. Flmdempningen i disse taes det hensyn til ved ruting av tilløpsflmmer gjennm disse magasin. Vavatnet har så strt areal i frhld til feltet at nedbør/snøsmelting på magasinet regnes direkte m til vannføring når nedbør-avløpsmdell benyttes. Feltparametrene er derfr beregnet både inklusive g eksklusive magasinet. Felt Feltareal atmal- Uf.sjø snaufjell Felt- Relieff- Høyde- HaIIecIel. vas avlglp present present lenpe frhld farslcjell gradient A AsE AsF Hr. 6H Sr (km2) (l/s*kjd2) (t) (t) (km) (m/klll) (m) (lii/kiii) Vavatllet, inkl. mag , ekskl.mag FlatsjCZldaDmen,ttalfelt Gyrins-Flævatllet,ttalfelt Eikredanmen,ttalfelt Tabell L Dammer/felt i Hems i lvassdraget med feltparametre. 2. DIMESJOEREDE TILLØPSFLOM Tilløpsflm er flm til magasinet fra et felt, når det er tatt hensyn til flmdempningen i venfrliggende magasiner g eventuelle verføringer. Dimensjnerende tilløpsflm er den tilløpsflm sm har et gjentaksintervall på 1000 år, Q1000. Denne beregnes enten i hvedsak ut fra frekvensanalyser av bserverte flmmer, eller ut fra nedbør-snøsmeltedata ved bruk aven nedbør-avløpsmdell. 2.1 Flmfrekvensanalyser Aktuelle hydrlgiske målestasjner i mrådet er vist på kartet i figur 2.

6 4 Analyser av bserverte flmmer i g rundt Hemsilvassdraget viser at det er vårflmmer sm er de største i mrådet. Resultatene fra flmfrekvensanalyser fr vårflmmer er vist i tabell 2. Avløpsstasjn Felt- Antall varig- Middelflm,QM areal bs.år het 2l..Q..Q.Q km 2 døgn m 3 /s l/s*km 2 QM 1147 Gjzrdeslåtten ( regulert ) Li Vavatn Flzvatn L bru Breistøl Strandefjrd, tilsig Høvsfjrd, tilsig Tabell 2. Flmfrekvensanalyser fr sesngen januar-juli. Feltarealene er tatt fra Hydrlgisk avdelings dataarkiv g avviker ne fra de sm er benyttet ved flmberegningen. Middelflm fr et felt uten avløpsbservasjner kan beregnes ut fra reginale frmler basert på feltparametre. Disse flmfrmler er utledet i "Reginal flmfrekvensanalyse fr nrske vassdrag". Frmelen fr vårflmmer i det aktuelle mrådet, VI, er: QM = 46.1 * STO. 351 * (As0.01) * OO. 312 * (ASF+l) * H Denne frmel benyttes fr feltene i Hemsilvassdraget g gir sm resultat midlere flm ver ett døgn uttrykt i l/s*km 2. Frmelen er ne usikker fr slike små felter sm

7 5 Vavatn. Resultatene etter flmfrmelen er vist i tabell 3. Vavatn Flatsjødamrnen, ttalfelt Gyrins-Flævatnet Eikredamrnen, ttalfelt 400 l/s*jan2 328 l/s*jan2 420 l/s*jan2 280 l/s*jan2 Tabell 3. Middelflm, QM, etter flmfrmel. Disse flmverdier vurderes sm rimelige sammenlignet med de flmverdier sm er fremkmmet ved beregning fr avløpsstasjner i mrådet, se tabell 2. Flmfrekvensanalysene fr stasjnene i Hemsilvassdraget er utført på avløpsflrnrner, sm er dempet i sjøene/magasinene, mens de beregnede QMverdiene refererer seg til tilsigsfrhld, altså uten dempning i magasinene. Det freligger ikke frmler fr å beregne flmstørrelser ver flere døgns varighet. Fr dette frmål benyttes QMverdier av lengre varigheter fr avløpsstasjnen 1433 Li, sm ligger sentralt i Hernsilvassdraget. QM, 3 døgn er fr Li 77% av QM, 1 døgn g QM, 5 døgn er 69% av QM, 1 døgn. Dette antas gjelde fr alle felter i Hemsilvassdraget. Fr å beregne Q1000-verdiene benyttes Q1000/QM-faktrene sm er funnet ved flmfrekvensanalyse fr 460 strandefjrd, tilsig. Faktrene justeres ne, til hhv. 3.0, 2.4 g 2.2 fr hhv. 1, 3 g 5 døgn. ut fra disse tall beregnes Q1000 fr frskjellige varigheter fr feltene i Hernsilvassdraget. Resultatene er vist i tabell 4. Vavatn 1 døgn 3.0 * 400 = 1200 l/s*krn 2 el m 3 /s 3 " 2.4 * 0.77 * 400 = 739 " " 30.3 " 5 " 2.2 * 0.69 * 400 = 607 " " 24.9 " Flatsjødammen, ttal felt 1 døgn : 3.0 * 328 = 984 l/s*jan 2 el m 3 /s 3 " 2.4 * 0.77 * 328 = 606 " " " 5 " 2.2 * 0.69 * 328 = 498 " " " Gyrins-Flævatnet 1 døgn : 3.0 * 420 = 1260 l/s*krn 2 el O m 3 /s 3 " 2.4 * 0.77 * 420 = 776 " " " 5 " 2.2 * 0.69 * 420 = 638 " " " Eikredammen, ttal felt 1 døgn 3.0 * 280 = 840 l/s*jan2 el m 3 /s 3 " 2.4 * 0.77 * 280 = 517 " " " 5 " 2.2 * 0.69 * 280 = 425 " " " Tabell 4. Flmvlurner, Q1000, i følge flmfrmler g flmfrekvensanalyser.

8 6 2.2 Hydrlgisk mdell Q1000 kan sm nevnt gså beregnes ved bruk aven nedbøravløpsmdell, nærmere beskrevet i "Hydrlgisk mdell fr flmberegninger". Det antas at Q1000 frårsakes av nedbør med gjentaksintervall 1000 år m våren tillagt et bidrag fra snøsmelting. Mdellparametrene er beregnet ut fra frmler basert på feltparametrene ASE' HL g O. Resultatene er vist i tabell 5. ØVre tømme- edre tømme- Terskelverdi knstant Kl knstant K2 T Vavatn, ekskl. magasin Flatsjødammen, ttal felt Gyrins-Flævatnet, ttal felt Eikredammen, ttal felt Tabell 5. Mdellparametre. Fr Vavatn er parametrene beregnet eksklusive magasinet. Dette berr på at magasinet er relativt strt i frhld til hele feltet, slik at nedbør g snøsmelting på magasinet regnes direkte m til vannføring. Ekstreme nedbørverdier fr Hemsilvassdraget beregnes etter en metdikk sm er beskrevet i DMI-rapprten "Påregnelige ekstreme nedbørverdier". rmal årsnedbør er anslått til 850 mm fr Gyrins-Flævatnet, 800 mm fr Flatsjødammens felt, inklusive Vavatn g 750 mm fr Eikredammens ttale felt. I tabell 6 vises arealredusert nedbør med gjentaksintervall 1000 år g arealredusert påregnelig maksimal nedbør m våren. Antall timer Vavatn M PMP Flatsjødammen, ttalfelt M PMP Gyrins-Flævatnet M PMP Eikredammen, ttalfelt M PMP Tabell 6. Ekstreme nedbørverdier fr frskjellige felt g frskjellige varigheter i mm. Verdier fr våren.

9 7 En str flmsituasjn antas pptre i mal-juni når det frtsatt er fullt snødekke i høyfjellet. Temperaturen antas å kunne være 6 C i metersnivået, tilsvarende middelhøyden fr Vavatns g Gyrins-Flævatnets felter. Med graddagsfaktr 5 mm vannekvivalent snøsmelting/ C g døgn blir snøsmeltebidraget til Vavatn g Gyrins-Flævatnet 30 mm per døgn. Fr Flatsjødammens g Eikredammens ttale felt regnes det med et redusert snøsmeltebidrag. Disse felter ligger ne lavere g delvis lengre mt øst g har derved mindre snødekket areal ut på senvåren. Det regnes med 24 mm g 18 mm snøsmelting per døgn i gjennmsnitt fr henhldsvis Flatsjødammens g Eikredammens felt. snøsmeltingen blir uttrykt sm mm vann/tidsenhet. Basert på nedbørtallene fra tabell 6 knstrueres nedbørfrløp med gjentaksintervall 1000 år ver 5 døgn, hvilket antas være tilstrekkelig lang varighet fr å ta hensyn til flmdempningen i magasinene. I tillegg kmmer snøsmelting, sm antas være jevnt frdelt ver 5-døgnsperiden. ut fra de knstruerte nedbør-snøsmeltefrløpene simuleres tilløpsflm i de frskjellige nedbør-avløpsmdellene. Sm eksempel på simuleringene vises den fr Vavatn i figur 3. I figur 4 vises simulert flm fr Vavatn g flm når nedbør/ snøsmelting direkte på magasinet er medregnet. Resultatene av simuleringene er sammenfattet i tabell 7. I tabellen er gså resultatene ved flmfrmler/flmfrekvensanalyser vist. Varighet Vavatn Mdell Flmfrmel Flatsjødammen, ttalfelt Mdell Flmfrmel Gyrins-Flævatnet Mdell Flmfrmel Eikredammen, ttalfelt Mdell Flmfrmel D Tabell 7. Q1000, tilløpsflm etter nedbør-avløpsmdell g etter flmfrmler/frekvensanalyser.

10 8 2.3 Sammendrag Det er en hel del usikkerhet knyttet til de frskjellige metdene å beregne tilløpsflm med gjentaksintervall 1000 år på. år det gjelder nedbør-avløpsmdellmetden er det særlig det å riktig kmbinere nedbør g snøsmelting sm er beheftet med usikkerhet. år det gjelder metden å bruke flmfrmler/frekvensanalyser er det særlig flmverdiene ver flere døgn sm vil bli usikre. Avviket mellm de t metdene, benyttet fr Hemsilvassdraget, er ikke altfr strt. Fr Vavatn g Gyrins-Flævatnet, sm har frhldsvis stre magasin sm fører til str flmdempning, er det særlig viktig at flmvlumet ver flere døgn er gdt bestemt. Fr disse felter er avvikene ved de t metdene liten fr 3- g 5-døgnsmidlene. Fr Flatsjødammen g Eikredammen, hvr flmdempningen er liten, er det viktigst at 1-døgnsverdien er gdt bestemt. De t metdene ga gd verensstemmelse fr akkurat 1-døgnsverdien. Fr den videre beregning av avløpsflmmer benyttes de tilløpsflmmer sm er simulert ved bruk av nedbør-avløpsmdellene. Flmfrløpene beskrives av vannføringer hver 4. time. De simulerte flmmene fr Vavatn g Gyrins-Flævatnet representerer dimensjnerende tilløpsflm til disse magasiner. De simulerte flmmene fr Flatsjødammens g Eikredammens ttale felt representerer tilsigsfrhld i hele feltet g det er freløpig ikke tatt hensyn til flmdempningen i venfrliggende magasiner. 3. MAGASI, AVIØPSKURVER OG OVERFØRIGER Fr å beregne avløpsflmmene rutes tilløpsflmmene, tillagt eventuelle verføringer, gjennm magasinene. Flmdempningen avhenger bl.a. av magasinets størrelse g flmavledningsrganenes kapasiteter, dvs. avløpskurvene. Ved rutingen, sm utføres ved bruk av et dataprgram ved Hydrlgisk avdeling, frutsettes magasinvannstanden ligge på HRV ved flmmens begynnelse. 3.1 Magasin Den magasinstørreise sm er interessant ved flmberegning er vlumet ver HRV. Magasinet beskrives av vlumet ved t frskjellige vannstander. Verdiene kan tas ut fra en magasinkurve eller beregnes ut fra sjøarealet ved HRV. I tabell 8 vises benyttede HRV-verdier g sjøarealer.

11 9 Vavatn Flatsjødammen Gyrins-Flævatnet Eikredammen HRV m.h Sjøareal km Tabell 8. HRV-verdier g magasinarealer. 3.2 Avløpskurver Darnkarakteristika er tatt fra damtegninger g ut fra pplysninger gitt av Osl Energi. Overløpskeffisienter g frutsetninger vedrørende dammenes manøvreringer under flm er diskutert med Tilsyns- g beredskapsavdelingen, TT, ved VE. Dammen ved Vavatn består aven spuntet vegg i elveløpet mfylt av jrdmasser pp til HRV. 10 m av dammen har terskel på dette nivå, mens resterende 9 m av dammen har terskel 0.9 m høyere. Det er en viss usikkerhet vedrørende denne nivåfrskjell mellm de t damdelene. En verløpskeffisient på 1.6 benyttes. Avløpskurven blir: Q = ( H ) < H < Q = ( H ) H Flatsjødammen har en bunnluke, t flmluker g ett bjelkestengsel. Avløpsflmmer g flmvannstander beregnes ut fra tre frskjellige frutsetninger vedrørende manøvreringen av dammen. Hvis dammen er helt lukket går flmmen kun i verløp g ver damkrna. OVerløpet har terskel l m ver HRV, på m g er 28 m langt med verløpskeffisient 1.5. Damkrna har terskel på m, er 25.5 m langt g har verløpskeffisient 1.5. Avløpskurven blir: Q = ( H ) Q = ( H ) < H < H Ved helt åpen dam kan det regnes med tapping gjennm bunnluken, sm idag benyttes jevnlig. Kapasiteten er ppgitt til 50 m3/s. Flmlukene g bjelkestengslet har terskel på m, sammenlagt lengde 13.5 m g høyde 1.8 m. Det regnes med verløpskeffisient 1.6 g frmelen fr dykket avløp benyttes fr disse løp. Ved høye vannstander kan flmmen gå ver verløpet g damkrna. år lukene står åpne frkrtes verløpet til 14.5 m g ved vannstander ver m går flmmen ver de hevete lukene, lengde 13.5 m g verløpskeffisient 1.85.

12 10 Avløpskurven blir: Q = ( H ) < H < Q = ( H ) H < Q = ( H ) H Bjelkestengslet kan i dagens situasjn ikke fjernes helt. Den nedre delen, pp til nivået m antas stå igjen g den hevete delen av stengslet antas stå tilsvarende lavere ver verløpet. Dammen får da ne mindre kapasitet ved lave vannstander, men nesten like str kapasitet ved høye vannstander. Avløpskurven blir: Q = Q = Q = H ) H ) H ) < H < H < H Flmløpet ved Gyrins-Flævatnet består av et fast verløp med terskel på m, lengde 62.0 m g verløpskeffisient 2.0. Damkrna ligger på m. Avløpskurven blir: Q = ( H ) < H < Eikredammen har t flmluker, verløp på HRV g damkrna på t frskjellige nivåer. Ved helt lukket dam går flmmen i verløpet g ver damkrna. Overløpet er ttalt 110 m langt, men på grunn av en rekke pilarer regnes det med effektiv lengde på 108 m. Terskelhøyden er m g verløpskeffisienten 2.0. OVer verløpet er det gangbane slik at på vannstander ver m vil den innvirke på avløpet. En del av damkrna, egentlig brystning, i drøyt 370 mls lengde har terskel på m g verløpskeffisient 1.9. Fr å kmpensere fr gangbanens innvirkning regnes den effektive lengden av denne del av damkrna å være ne krtere, 360 m. Resterende del av damkrna har terskel på m, er ca. 60 m lang g har verløpskeffisient 1.5. Avløpskurven blir: Q = ( H ) Q = ( H ) < H < H Ved åpen dam vil det i tillegg gå vann i flmlukene. Disse har sammenlagt lengde 18.8 m, høyde 4 m, verløpskeffisient 2.0 g terskel på m. Frmelen fr dykket avløp benyttes fr å beregne kapasiteten ved frskjellige vannstander. Avløpskurven blir: Q = Q = Q = ( H ) ( H ) ( H ) < H < H < H

13 OVerføringer Det kan verføres vann til Gyrins-Flævatnet fra bekkeinntakene i Fagerdøla g Dyrja gjennm tilløpstunnelen til Hemsil I når kraftstasjnen er ute av drift. OVerføringskapasiteten er beregnet ved Mannings frmel. Inntaket i Fagerdøla ligger 22.5 m ver HRV i Gyrins-Flævatnet, tunnelens lengde er 1590 m g tverrsnittsarealet er 11 m2. Mannings tall 30 benyttes. Kapasiteten er beregnet til 36 m3/s. Inntaket i Dyrja ligger høyere men lengre unna g kapasiteten fra dette inntak blir adskillig lavere. Det kan verføres vann til Eikredammen fra bekkeinntakene i Lgga g Rusteåni gjennm tilløpstunnelen til Hemsil Il når kraftstasjnen er ute av drift. Inntaket i Lgga ligger 3 m ver HRV i Eikredammen tunnelens lengde er 2460 m g tverrsnittsarealet er m2. Kapasiteten er beregnet til ca. 20 m3/s, men på grunn av frhldene i inntaket regnes det med ne lavere verføringskapasitet, 15 m3/s. Inntaket i Rusteåni ligger høyere men lengre unna g kapasiteten blir mtrent densamme. 4. DIMESJOEREDE AVLØPSFLOM Ved ruting av tilløpsflm gjennm magasin fr å beregne avløpsflm g flmvannstand frutsettes magasinene å ligge på HRV ved flmmens begynnelse. Kraftstasjnene antas å være ute av drift. 4.1 Vavatn Den i avsnitt 2 simulerte flmmen med gjentaksintervall 1000 år i Vavatns felt tilsvarer dimensjnerende tilløpsflm g rutes gjennm magasinet, g avløpsflm g flmvannstand beregnes, se figur 5. Dimensjnerende avløpsflm blir 18.7 m3/s med dimensjnerende flmvannstand m.h., dvs flmstigningen blir 1.06 m. 4.2 Flatsjødammen Den i avsnitt 2 simulerte flmmen med gjentaksintervall 1000 år i Flatsjødammens felt frdeles etter relativ areal på henhldsvis Vavatns felt g Flatsjødammens lkalfelt. Flmmen rutes gjennm Vavatn fr å ta hensyn til flmdempningen der. Dimensjnerende tilløpsflm til Flatsjødammen utgjøres av avløpsflmmen fra Vavatn g flmmen i Flatsjødammens lkalfelt. I figur 6 vises simulert flm g dimen-

14 12 sjnerende tilløpsflm med de frskjellige bidragene. Dimensjnerende tilløpsflm rutes gjennm magasinet ut fra frskjellige frutsetninger vedrørende dammanøvreringen, g avløpsflm g flmvannstand beregnes. Hvis dammen hldes helt lukket blir dimensjnerende avløpsflm 232 m3/s med dimensjnerende flmvannstand m.h., dvs flmstigningen blir 3.49 m, se figur 7. Hvis dammen manøvreres slik at vannstanden hldes på HRV lengst mig, dvs til tilløpsflmmen verstiger dammens kapasitet ved HRV, g deretter åpnes helt med tapping gjennm bunnluke blir dimensjnerende avløpsflm 228 m3/s med dimensjnerende flmvannstand m.h., dvs flmstigningen blir 2.51 m, se figur 8. Samme frutsetning sm nevnt venfr, men med bjelkestengslet delvis lukket, gir en dimensjnerende avløpsflm på 229 m3/s med dimensjnerende flmvannstand m.h., dvs flmstigningen blir 2.57 m, se figur Gyrins-Flævatnet Den i avsnitt 2 simulerte flmmen med gjentaksintervall 1000 år i Gyrins-Flævatnets felt, tillagt verføring på maksimalt 36 m3/s fra Fagerdøla/Dyrja, tilsvarer dimensjnerende tilløpsflm g rutes gjennm magasinet, g avløpsflm g flmvannstand beregnes. I figur 10 vises dimensjnerende tilløpsflm med de frsk3ellige bidragene. Dimensjnerende avløpsflm blir 151 m Is med dimensjnerende flmvannstand m.h., dvs flmstigningen blir 1.14 m, se figur Il. 4.4 Eikredammen Den i avsnitt 2 simulerte flmmen med gjentaksintervall 1000 år i Eikredammens felt frdeles etter relativ areal på henhldsvis Vavatns felt, Flatsjøctammens lkalfelt, Gyrins-Flævatnets felt g Eikredammens lkalfelt. Flmmene rutes gjennm Vavatn g Gyrins-Flævatnet fr å ta hensyn til flmdempningen der. Avløpsflmmen fra Vavatn tillagt flmmen i Flatsjødammens lkalfelt rutes gjennm Flatsjødammen frutsatt helt åpen dam. Dimensjnerende tilløpsflm til Eikredammen utgjøres av avløpsflmmene fra Gyrins Flævatnet g Flatsjøctammen tillagt flmmen i Eikredammens lkalfelt. I tillegg kmmer verføringen fra Lgga/Rusteåni på maksimalt 15 m3/s. I figur 12 vises simulert flm g dimensjnerende tilløpsflm fr Eikredammen. I figur 13 vises dimensjnerende tilløpsflm med de frskjellige bidragene. Dimensjnerende tilløpsflm rutes gjennm magasinet ut fra frskjellige frutsetninger vedrørende dammanøvreringen, g avløpsflm g flmvannstand beregnes. Hvis dammen hldes helt lukket blir dimensjnerende avløpsflm 616 m3/s med dimensjnerende flmvannstand m

15 13.h., dvs flmstigningen blir 1.67 m, se figur 14. Hvis dammen manøvreres slik at vannstanden hldes på HRV lengst mig, dvs til tilløpsflmmen verstiger dammens kapasitet ved HRV, g deretter åpnes helt blir dimensjnerende avløpsflm 615 m3/s med dimensjnerende flmvannstand m.h., dvs flmstigningen blir 1.05 m, se figur Sammendrag Resulterende avløpsflmmer, flmvannstander g flmstigninger ver HRV er sammenfattet i tabell 9. Dam Avløpsflm Flmvannstand Flmstigning m3/s m.h. m Vavatn Flatsjødammen helt lukket helt åpen bjelkestengsel Gyrins-Flævatnet EikredaI1len helt lukket helt åpen Tabell 9. Dimensjnerende flm. 5. PÅREGELIG MAKSIMAL FLOM 5.1 Påregnelig maksimal tilløpsflm Påregnelig maksimal tilløpsflm, PMF, kan ikke knyttes til ne bestemt gjentaksintervall. Den fastsettes på grunnlag aven analyse av ugunstige kmbinasjner av meterlgiske g hydrlgiske frhld. edbør-avløpsmdellen, sm er beskrevet tidligere, benyttes. Påregnelig maksimal nedbør, PMP, i Hemsilvassdraget vist i tabell 6 benyttes. Snøsmeltingen antas å være ne større under PMF enn under Q1000. Samhørende temperatur- g nedbørbservasjner ved 2584 Finse, sm ligger 1224 m.h. viser at temperaturen under str nedbør i mai-juli kan være ca. 8 e ved Finse, g derved ca. 7 e i Vavatns g Gyrins-

16 14 Flævatnets felter, sm ligger ne høyere enn Finse. Snøsmeltingen under PMF antas derfr være 20% større enn under Q1000 fr alle felter. Det gir 36 mm/døgn fr Vavatn g Gyrins-Flævatnet, 29 mm/døgn fr Flatsjødammen g 22 mm/døgn fr Eikredammen. edbør/snøsmeltefrløp ver 5 døgn knstrueres ut fra PMPverdiene i tabell 6 g de nevnte snøsmelteintensitetene. Ved bruk av nedbør-avløpsmdellene simuleres deretter påregnelig maksimal flm i de frskjellige feltene på samme måte sm tidligere beskrevet fr dimensjnerende flm. Sm eksempel på simuleringene vises den fr Vavatn, se figur 16. I figur 17 vises simulert flm g flm når nedbør/snøsmelting direkte på Vavatn er medregnet. Resultatene ved simuleringene er sammenfattet i tabell 10. Varighet 1d0gD 3 d0gd m3/s l/s*km2 PMF m3/s l/s*km2 PMF Q1000 Q1000 Vavatn l. 72 Flatsjødammen, ttal felt l. 77 Gyrins- Flævatnet l. 70 Eikredammen, ttal felt Tabell 10. PMF, tilløpsflm, etter nedbør-avløpsmdell. 5.2 Påregnelig maksimal avløpsflm Ved ruting av tilløpsflm gjennm magasin fr å beregne avløpsflm g flmvannstand frutsettes magasinene å ligge på HRV ved flmmens begynnelse. Kraftstasjnene antas å være ute av drift. Den i avsnitt 5.1 simulerte flmmen i Vavatns felt tilsvarer påregnelig maksimal tilløpsflm, g rutes gjennm magasinet, g avløpsflm g flmvannstand beregnes, se figur 18. Påregnelig maksimal avløpsflm blir 40.8 m3/s med maksimal flmvannstand m.h., dvs flmstigningen blir 1.61 m. Den i avsnitt 5.1 simulerte flmmen i Flatsjødammens felt frdeles etter relativ areal på henhldsvis Vavatns felt g Flatsjødammens lkalfelt. Flmmen rutes gjennm Vavatn fr å ta hensyn til flmdempningen der. Påregnelig maksimal tilløpsflm til Flatsjødammen utgjøres av avløpsflmmen fra Vavatn g flmmen i Flatsjødammens lkalfelt. I figur 19 vises simulert flm g påregnelig maksimal tilløpsflm med de frskjellige bidragene. Påregenlig maksimal tilløpsflm rutes gjennm magasinet ut fra frskjellige frutsetninger

17 15 vedrørende dammanøvreringen, g avløpsflm g flmvannstand beregnes. Hvis dammen hldes helt lukket blir påregnelig maksimal avløpsflm 457 m3/s med maksimal flmvannstand m.h., dvs flmstigningen blir 4.57 m, se figur 20. Hvis dammen manøvreres slik at vannstanden hldes på HRV lengst mulig, dvs til tilløpsflmmen verstiger dammens kapasitet ved HRV, g deretter åpnes helt med tapping g3ennm bunnluke blir påregnelig maksimal avløpsflm 456 m /s med maksimal flmvannstand m.h., dvs flmstigningen blir 3.88 m, se figur 21. Samme frutsetning sm nevnt venfr, men med bjelkestengslet delvis lukket, gir en påregnelig maksimal avløpsflm på 456 m3/s med maksimal flmvannstand m.h., dvs flmstigningen blir 3.90 m, se figur 22. Den i avsnitt 5.1 simulerte flmmen i Gyrins-Flævatnets felt, tillagt verføring på maksimalt 36 m3/s fra Fagerdøla/Dyrja, tilsvarer påregnelig maksimal tilløpsflm g rutes gjennm magasinet, g avløpsflm g flmvannstand beregnes. I figur 23 vises påregnelig maksimal tilløpsflm med de frskjellige bidragene. Påregnelig maksimal avløpsflm blir 274 m3/s med maksimal flmvannstand m.h., dvs flmstigningen blir 1.70 m, se figur 24. Den i avsnitt 5.1 simulerte flmmen i Eikredammens felt frdeles etter relativ areal på henhldsvis Vavatns felt, Flatsjødammens lkal felt, Gyrins-Flævatnets felt g Eikredammens lkalfelt. Flmmene rutes gjennm Vavatn g Gyrins-Flævatnet fr å ta hensyn til flmdempningen der. Avløpsflmmen fra Vavatn tillagt flmmen i Flatsjødammens lkalfelt rutes gjennm Flatsjødammen frutsatt helt åpen dam. Påregnelig maksimal tilløpsflm til Eikredammen utgjøres av avløpsflmmene fra Gyrins-Flævatnet g Flatsjødammen tillagt flmmen i Eikredammens lkalfelt. I tillegg kmmer verføringen fra Lgga/Rusteåni på maksimalt 15 m3/s. I figur 25 vises simulert flm g påregnelig maksimal tilløpsflm fr Eikredammen. I figur 26 vises påregnelig maksimal tilløpsflm med de frskjellige bidragene. Påregnelig maksimal tilløpsflm rutes gjennm magasinet ut fra frskjellige frutsetninger vedrørende dammanøvreringen, g avløpsflm g flmvannstand beregnes. Hvis dammen hldes helt lukket blir påregnelig maksimal avløpsflm 1235 m3/s med maksimal flmvannstand m.h., dvs flmstigningen blir 2.13 m, se figur 27. Hvis dammen manøvreres slik at vannstanden hldes på HRV lengst mig, dvs til tilløpsflmmen verstiger dammens kapasitet ved HRV, g deretter åpnes helt blir påregnelig maksimal avløpsflm 1235 m3/s med maksimal flmvannstand m.h., dvs flmstigningen blir 1.83 m, se figur 28.

18 Sammendrag Resulterende avløpsflmmer, flmvannstander g flmstigninger ver HRV er sammenfattet i tabell 11. Dam Avløpsflm Flmvannstand Flmstigning m 3 /s m.h. m Vavatn Flatsjødammen helt lukket helt åpen bjelkestengsel Gyrins-Flævatnet Eikredammen helt lukket helt åpen Tabell 11. Påregnelig maksimal flm - 6. LI'ITERATUR OED/VE: 1981: DMI: 1984: DMI: 1987: VE: 1978: VE: 1983: VE: 1986: Frskrifter fr dammer. Universitetsfrlaget. Påregnelige ekstreme nedbørverdier. Fagrapprt nr. 3. KLIMA. Beregning av ekstrem nedbør. Fagrapprt nr. 23. KLIMA. Reginal flmfrekvensanalyse fr nrske vassdrag. Rapprt nr. 2, Hydrlgisk avdeling. Hydrlgisk mdell fr flmberegninger. Rapprt nr. 2, Hydrlgisk avdeling. Beregning av dimensjnerende g påregnelig maksimal flm. Retningslinjer. V-publikasjn nr. 1, Vassdragsdirektratet.

19 Figur l. Hemsilvassdraget 17

20 18 Q,,..r- Figur 2. AVløpsstasjner l AREAL 36.2 KM2 TERSKEL 11."t MM edb"... f V.",,,,.. {;.,, TIDSSKRITT "t TIMER TØMMEKOST I l/time V\.....,c.I';... EDB.KORR 1.00 TØHMEKOST "t tit IME 30PSI 30Ll O ass. QSIM. <Xl :I: (/) &9 1: "- ti) S76 :L CD CD !SI c: w J O z > ill < (fj c: &H O 't" & c: & &.9&& {\J lb.81& lb lb.b75 c: b lb.bl3 b.ooo lb.592 O '\ , 96. lo b.ooo TID.TIMER. b.ooo 14.7&9 b.ooo Figur 3. Simulering av QI000 fr Vavatn, ekskl. magasin. Tidsskritt 4 timer.

21 19 -CD HI " : <!l Z - a:cø 1\1 u. Z Z < > T. L' j... \. "",.c;t..\'... _ \1..1. \M"'"'\;... O. 2. 2" 56. "S. 60. "12. " 'OS..20. no.t 'MER. Figur 4. Q1000 Vavatn, ekskl. g inkl. magasin. TI TILLØP /"'--.. Hill VASTAD... A 111 AVLØP Tl 30Hlll 30Alll _..._..._..._..._..._..._..._ _ : :58.2U :il r.n,-,., :z: 17.6: :526 ' " : Hl C\I c :z: 21.30: :568 III.' l : l!) IJ) z z a: < & > z u. III : :51 C\I > : : : <l! : _-_ ": ' '715,p-' S0 -r O TID. TIMER Figur 5. Dimensjnerende flm Vavatn. Tidsskritt 4 timer.

22 20 51M2 T2 '-2 O - AI!1. Øl Hl, HlO L - O (!I Hl :: O a: u. Zlll Z <. >0 O III O O 9 O O O O. '2. -- _ dv\ +i\.. ;\H... C>i_""'i",e..n,... ch ;II"p'C1_ L l.u.lh.l V.vc..+"" \'..,".,,.", _.- _._._._._._._....., iss. "'B. sa..2. B'". 9S. 'OB. '20. TID. T I,.tER.. Figur 6. simulert flm g dimensjnerende tilløpsflm Flatsjødammen med frskjellige bidrag. - 8 H221 I/) Hl "- lø :E: ID LIl Z li:!si LL z > LIl 5! LIl O H T2 TILLØP... 1l VASTAD AVLØP %: , r I- LI! (J) < \ > \ \'" r \-... U'l (fl... (fl c " " ", '. s:! ! c '--" U'l CD (fl c CD (fl c r t TID.TIMER Figur 7. Dimensjnerende flm Flatsjødanunen, helt lukket dam. Tidsskritt 4 timer. 30A

23 21 TAP2 H222 TAPPIG VASTAD, T2X 30H222 30TAP2 30A T2X TILLØP /' A222 AVLØP %: [) CD [) [) [) r >- CJ) [) z < > en en CD [) [) CTl Jl ':C [) aj en 8S [) _-... _-.:..:.; _-_... _--_.-.:... :.:._--_... - [) aj en I i..._._._._._._._._._._._._._, CD _._-_._._._._._._._._._._._._._._ li! r (100 U.872 D B B B. 12l' h TID. TIMER Figur 8. Dimensjnerende flm Flatsjødammen, helt åpen dam. Tidsskritt 4 timer. 30T2Y 30H223 30TAP2Y 30A223 TAP2Y TAPPIG,., h T2Y TILLØP /' H223 '---.VASTAD... A225 AVLØP... %: [) [) [), r- > [) z < '. > s:l CD [)., [) en en.. CD [) aj en CD [) _--._.. _ "-'_"""-, [) """'" --"0_ aj en CD _._._._._._._._._._._._._._._._ li! r :12.52:1 O B B B. 12l' TID. TIMER Figur 9. Dimensjnerende flm Flatsjødammen, bjelkestengsel delvis lukket. Tidsskritt 4 timer.

24 22 q a - ICI HlO ":r. (!I HI iå q >0 a q a q a Til SIMI5 OVF!S D,_\... i... V"-cl ii\\"f'l fl... /"-. LL... l (d t OVeA'.('" '" "'",...-.._..._.._---_._._--_.._---_. ", -- -_ '- -'--,.' _.._ ,:= :=--r-----r_--_r _r------_, a iss. 49. sa. " TID.TIMER. Figur 10. Dimensjnerende tilløpsflm til Gyrins-Flævatnet med frskjellige bidrag.. fil Hl Hl (!) Hl z a: l:! 1St > l:! l:! 9 l:! III tg51 O. 12. T TILLØP JOTJ 30H331 VASTAD...- A5!1 AVLØP." ' ' en z: U ' (J) en z < > en : en _ ,,'.'......_ _.._..- ' ' // : r I / '.' ": <Xl TIO.TIMER : : ' ' Figur 11. Dimensjnerende flm Gyrins-Flævatnet. Tidsskritt 4 timer.

25 23 q - IJIO,- Hl :r - "' Z ii:(d 1\1 li. Z Z. < >0 ID SIM... T Si... "'&4 ;\idlu_...., Di_e."'sj"'e..re.... c1t. ill.r'sn_ q '....'. q 1' _---_._---_ _ _---- O ;SlO. S. s. S. 9S. 'OS. '20. TID.TIMER. Figur 12. Simulert flm g dimensjnerende tilløpsflm Eikredammen q -, enr HlO :r -8 ",ID!: ci q >0... q 1'1 T L. A.TAP2... A 3... vf"c, O. ' Oi-&.. )j."'...- dt i\l.,sf I... /... Li4.aHe.I+.'-'- j:\i.. d_... c...,-... <>... i..., - \."h.e.+.,..... ve.rf r;... ':) 2. ;SlO. S. SO. S 9S. '08. '20. TID.TIMER. Figur 13. Dimensjnerende tilløpsflm Eikredannnen med frskjellige bidrag.

26 24 H TILLØP,./'""-... H't'tl VASTAD A't't l AVLØP... 30T4 30H441 30A O en r- z:: "- - Hl r- O :... (D O.. (O \ z l a: O z !SI < LL > z O In O > r- (D O " O O t t O O (D O tob TIO.TIMER Figur 14. Dimensjnerende flm Eikredammen, helt lukket dam. Tidsskritt 4 timer. HX TILLØP,./'"" H442 30A442 H't't2 VASTAD A't't2 AVLØP en r- r- (D z:: "- - Hl : (O Z a: LI! z < !SI (D LL > t z In > I ! : ; i (D i t It) lb O 'lb B B TIO.TIMER Figur 15. Dimensjnerende flm Eikredammen, helt åpen dam. Tidsskritt 4 timer.

27 25 -!.!! (J) r "- Hl D.. IS! -I > <..J q l AREAL 36.2 KM2 TIDSSKRITT i TIMER ED8.KORR TERSKEL 1\. MM T0MMEKOST l/time T0MMEKOST i l/time asim. -pw--+-i-+--rj--+-lj-+-l--l-r0 O i " \20. TlD.TIMER. ljl e.ih.t.. S... s... c.h; 30P"PSl a Figur 16. Simulering av PMF fr Vavatn, ekskl. magasin. Tidsskritt 4 timer. 30P"FI (I) 01- Hl ' = - Ii i (I)... TP' j","1.... A."i... PHF l..-.. C I.sl. \. _.... " ; "" /'/... _.. _-..._-._ _ _..... _----._ "'------r----r r----r S SO. ' S. ' TIO.TIMER. Figur 17. PMF Vavatn, ekskl. g inkl. magasin.

28 26 (J) "- 10 x:! lo z a: S LL z. > CD CD... TPt TILLØP HP1t1 VASTAD... APtt1 AVLØP... 30TPI 30HPlll :z:: J Il! l- (J) J9.7J /..,:.:.' l.il Z <..., ' _- _..._-_.-..._----_..._._-_._---_._-_.. z :50.49: > J lj) ' li! ' ' ' _ ' ' :5.692 O B B. 96. lob TID.TIMER APll J J4.6J ' <l9 JO Figur 18. Påregnelig maksimal flm Vavatn. Tidsskritt 4 timer. PHF2 TP2 L.P2 - III(D "- - ela Z - Il 1\1 8 i.. > I Si_.. \t., 4;h ;,' 1 ""' Pcire.,.. d:,... I.,i... 1 iill"pdl...,.-... L \. ulf.... ' /.",.... '" ".. O+-----_r r._ r----r_--_r----._--_.. ' '56. "'8. Ga., _ TID.. TIMER.. Figur 19. Simulert flm g påregnelig maksimal tilløpsflm Flatsjødammen med frskjellige bidrag.

29 27 q e. "- "l L: q (!) z a: IS> li.. z < > """ "l S! HP221 VASTAD O :S6. 30TP2 30HP221 30AP221 TP2 TILLØP _ AP221 AVLØP : : : :5 r- 66.8: Z « S I : q z : :55 > < r q ':J r S S O'l " O'l (l) " q <Xl Ol e r t TID.TIMER Figur 20. Påregnelig maksimal flm Flatsjødammen, helt lukket dam. Tidsskritt 4 timer... e. q """ q ", q D r I TAPP2X HP I 1_- TAP,PIG VASTAD,"', 24. :S Figur TP2X 30HP222 30TAPP2X 30AP222 TP2X TILLØP AP222 AVLØP : : 1: : q : :5 : I- r : z « > : r : Ol , Ol : e : : : (Il... Ol : c r t T ID. TIMER Påregnelig maksimal flm Flatsjødammen, helt åpen dam. Tidsskritt 4 timer.

30 28 J n J n ) J ) J J J 30TP2Y 30HP223 30TAPP2Y,., TAPP2Y TAPP I.G TP2Y TILLØP HP225 VASTD AP22g AVLØP :z: ō I r- U> 5Ci.000 z < > ;:;._._._._._._._._._._._._._._._-_._._._._._.-._.- /.' O '\.! lo r en (1J I _ _._._-_ lo " - _._._._-_._._._._._._._._._._._._._.- _ g r _ t08. t20m TID. TIMER Figur 22. Påregnelig maksimal flm Flatsjødammen, bjelkestengsel delvis lukket. Tidsskritt 4 timer. 30AP , - (IIW " Z ĪlO IS! 8... > lø TP.. '"MFl!! OVFP5 pc:.rcj.. I" _... t.'i... t f,-ii."u Lt..lftlt,.-,_ v... C.r;",,':) _ '4--=r----, r----r Q. ' "' B TID.TIMER. Figur 23. Påregnelig maksimal tilløpsflm til Gyrins Flævatnet med frskjellige bidrag.

31 29 (fl t '- 'l 1: (!) z III a:!si U. z z < > r I() 9 HP551 D. 12. VASTAD..- : :/ : Figur 24. : : TP TILLØP AP51 AVLØP... 30TP3 30HP " :531 l: : :51 ' :57 ". - _ : z - < 1" (J) z < > : :50 U! en " : O.19: : " 187.: en : : :5: : III <Xl B B B. 120$ 1:5: :58 TID. TIMER _._--" Påregnelig maksimal flm Gyrins-Flævatnet. Tidsskritt 4 timer. 30AP :5: : " " : : " : , 10 1: - GI Z - etui 151 IL > 8 PMF4t TP"t Si-.d.rl Hlci..,sr/ "- Pli r c.'3"al:,... L.,i... l HU.,., f1._..,...,..._ _-_... ei SO ' TID.TIMER. Figur 25. Simulert flm g påregnelig maksimal tilløpsflm Eikredannnen.

32 30-8 "', I ro _ l - Z a O fil Z < > ID TP LP ATAP PO-f't"l",.1:"\ ""01\.'...\ \;\I.fsll... Lekal hil -'- f:\.hj.ct... /".. C:r'!).. ;.. - F'\.V.....'. ". v...,.".;, (Il 8 f' å // \-... i: \'" f I ", ", f!./ '.... / I:.i/... 0' 0....' -'-..._ _._-_._... ;"... "... "." "" ,---_.-." " II."::::::::: - '. -"".--:" < B. s. '12. B. 9S. 10B TIO.TIMER. Figur 26. Påregnelig maksimal tilløpsflm EikredaImnen med frskjellige bidrag. 8! ) "- ) I: t!) z c::!sl u- z 51 > CD 8 CD HP't l O. 12. TP TILLØP /"'-... VASTAO AP't't l AVLØP TP4 30HP %: IX) - 12' CD : l- IJ) z : z fil <,..: > 4: CD : ' , : CD :567.72:5 : CD :584 CD 498.: : CD "\. 6. "i "i d TID.TIMER : Figur 27. påregnelig maksimal flm Eikredammen, helt lukket dam. Tids skritt 4 timer. 30AP SS l S : : : : :572.70: :

33 31 TP4X TILLØP... 30TP4X 30HP442 30AP442 HP"t"t2 VASTAD... AP"t"t2 AVLØP ! :z:: III "- Hl : z < i CD f" a: z < 88b Sb.l04 & > u z > (Il r (O (O ' å (O 't" (O O , t20ffl TID.TIMER Figur 28. Påregnelig maksimal flm Eikredammen, helt åpen dam. Tidsskritt 4 timer. -