J/ k... (L r {'A_ \Jhn H. Andersen

Transkript

1

2 OPPDRAGS RAPPORT 1-85 r Rapprtens tittel: FLOMBEREGNNGER POR VALLDA18MA GAS NET Dat: Rapprten er: Xpcn Opplag: 60 Saksbehandler/Frfatter: Jan H. Andersen Datakntret Ansvarlig: lcv, J/ k... (L r {'A_ Jhn H. Andersen Oppdragsgiver: NORSK HYDRO Sammendrag: Det er fretatt nye beregninger av dimensjnerende flmvannføring g flmvannstand samt påregnelig maksimal flmvannføring g maksimal Elmvannstand fr Valldalsmagasinet. Arbeidet er utført på ppdrag fra Nrsk Hydr. Beregning av påregnelig maksimal tilløpsflm er basert på et påregnelig maksimalt nedbørfrløp sm er utarbeidet av DNM. Beregningen ti leredsstiller de krav sm er gitt i damfrskriftene. Resultatene av beregningene er satt pp i tabell 10.1 g fig Beregningene er utført med flere alternative kapasiteter på sjaktverløpet. Dimensjnerende tilløpsflm g påregnelig maksimal tilløpsflm har en tppverdi på henhldsvis 312 m3/s + 30 m3/s verføring g 622 m3/s + 30 m3/s verføring. De tilhørende avløpsflmmer g magasinvannstander er avhengig av sjaktverløpets kapasitet g hvilke flmstigninger sm kan aksepteres. SBN

3 FORORD Flmberegningene er basert på de retningslinjer sm er gitt i Frskrifter fr dammer (OED/NVE, 1981). Det Nrske Meterlgiske nstitutt (DNM) har beregnet et påregnelig maksimalt nedbørfrløp g nedbørfrløp med frskjellig gjentaksintervall pp til 1000 år. Metdene sm er benyttet i beregning av påregnelig maksimal nedbør er den samme sm er benyttet i England (NERC, 1975). Denne metden gir strt sett det samne resultat sm den såkalte Hershfields metde sm blant annet er anbefalt av WMO (WMO, 1981). Beregningene er således så langt det er mulig basert på internasjnal praksis g de krav sm er satt i damfrskriftene. Osl, 10. januar l860/11j

4 3 NNHOLD Side l. NEDBØRFELTET TL VALLDALSMAGASNET 5 2. KALBRERNG AV FLOMMODELL 9 3. DMENSJONERENDE TLLØPSFLOM Beregninger basert på vannføringsdata 3.2 Beregninger baert på nedbørdata OVERFØRT VANNMENGDE BEREGNNG AV paregnelg MAKSMAL TLLØPSFLOM FLOMAVLEDNNGSKAPASTETEN BEREGNNG AV DMENSJONERENDE FLOMVANNSTAND OG FLOMVANNFØRNG BEREGNNG AV paregnelg MAKSMAL FLOMVANNSTAND OG FLOMVANNFØRNG FLOMMEN VURDERNG AV RESULTATENE LTTERATUR 54

5 4 NNLEDNNG 1964 ble påregnelig maksimal avløpsflm fr Valldalsmagasinet beregnet til 325 m3/s. Beregningene ble utført av Hydrlgisk avdeling g basert på Søgnens frmel med et midlere spesifikt avløp på 65 1/skm 2 (Ref. V-1182/64, 19. mars 1964). Senere ble beregningene basert på frekvensanalyse av avløpet fra Røldalsvatn. Påregnelig maksimal avløpsflm ble da bestemt ut fra en flm med midlere gjentaksintervall på 1000 år ( m 3 /s). Basert på denne flmstørrelsen ble verløpets lengde satt til 102 meter. Dette svarer til en kapasitet på 220 m3/s ved l meter flmstigning ver HRV (745 m). Overløpet går ver i lukket sjakt. 20. juli 1967 ble vannstaden i magasinet bservert til m. D.v.s m ver HRV. Dette svarer til en vannføring på m s. Av VVT's ntater fremgår at vannstanden senere i juli steg til m. Overføringstunnelen Vasstølvatn - D.v.s. en vannføring på 210 m 3 /s. Valldalsmagasinet kan maksimalt verføre 30 m 3 /s til Valldalsmagasinet. En del av de 210 m 3 /s på verløpet er sannsynligvis verført vann gjennm denne tunnelen. flmavledningen. 300 m 3 /s. Senere på smmeren ble i følge VVT dyplukene benyttet i Dyplukene har en maksimal kapasitet på ca ble verløpets lengde økt fra 102 meter til 131 meter. Sjaktens kapasitet ble ikke utvidet. Beregninger utført ved VHL 3 viser at sjaktens teretiske maksimale kapasitet er 330 m s. følge damfrskriftene skal denne teretiske kapasiteten multipliseres med 0.7 fr å kmpensere fr usikkerheter sm følge av luftrnedrivning, innsnevringer i tverrsnittet etc. Det vil si at det i flmberegingene skal regnes med en maksimal kapasitet på x 0.7 = 231 m s. Den teretiske kapasiteten kan imidlertid benyttes dersm mdellfrsøk eller andre undersøkelser viser at den er riktig.

6 ') de nye flmberegningene sm nå er utført, er det blant annet benyttet påregnelig maksimal nedbør fr feltet. Disse nedbørdata er beregnet ved Det Nrske Meterlgiske nstitutt (DNM). Beregningene er således fullt ut i henhld til retningslinjene sm er gitt i damfrskriftene. l. NEDBØRFELTET TL VALLDALSMAGASNET Nedbørfelet til Valldalsmagasinet har et areal på km 2 Under flmfrhld må det regnes med verløp fra feltet venfr. f 2. NupstJønn. Dette eltet har et areal pa 15.3 km Det er l flmberegningene ikke gjrt ne frsøk på å skille ut Nupstjønn sm et eget felt. beregningen av dimensjnerende tilløpsflm g påregnelig maksimal tilløpsflm må vi kunne anta at det meste av vannføringen vil gå til Valldalsmagasinet. settes derfr lik 217 km 2. Det ttale arealet (tv ',Jdy,.l{) 2,8 9 '212, l,il /. 6,4 - S.J0p,'6 Nup"jnn S')0pKOd'Oln 27 '/Jl! 1282 "205///8J ø M,JdyfYln 38 9,4 20,1. '122/3,7_ ,5 ' }ll.,lf li, l,. 1, J<lffJndlJljDnn Vnnll lls.tj Djup/j{)nn, / 11t.6.,0 ndl f' 6rubbf'da/ltjnn "7tJ.Bll'5 M,dt,f' GrubbMlltjOnn "0701 '01,5 201, 'al/dalf'n f 71,5/ ll.):'35 SJul J]8 R"b u 10.' /'1JS '--..,,_... 0,5 N.l.l",," l},] J,' G,y"y," 9 øyna 18 '8 H JOr'_l--<_... Rå/dl 5075/ 'lun 160/56 H=347,8 14Z5 JJJ 'Jlll J6J (50mm".anMtmm]7Ø) J77 " d YS/ØsOnO Fig Hegulcrillgel i det aktulle " - nllctdet.

7 6 Dersm vi tar med bekkeinntakene på verføringstunnelen ml':!110m Vasstølvatn g Valldalsmagasinet, blir det ttale feltarealet km. (Fig. 1.1). Flmvannet fra det regulerte feltet skal i størst mulig utstrekning føres gjennm de naturlige vannveier slik det var før reguleringen. under flmfrhld. Luken ved Vasstølvatn er derfr stengt Under nrmale driftsfrhld er luken ved Vasstølvatn satt med en åpning på cm. vannføring på ca m 3 js. Dette svarer til en Det er t hydrlgiske målestasjner i feltet: Stasjn nr , Middal 44.9 km 2 2 Midlere årsavløp 65 ljskm Stasjn nr , Vivassdalen 68.1 km 2 2 Midlere årsavløp 65 ljskm Arsavløpene er tatt ut fra ishydatkart (Skfteland, 1969). De tre største flmsituasjnene vi kjenner til etter at feltet ble regulert er: Juli 1967 Septjkt 1983 Augjsept 1984 Snøsmelting + regn Snøsmelting + regn Regn Målestasjnene g ble pprettet i Det finnes således ikke bservasjner fra disse stasjnene fr flmsituasjnen i Begge målestasjnene er utstyrt med limnigraf. Vannstander kan således tas ut med en hvilken sm helst tidsppløsning. Vannføringskurven fr stasjn nr , Middal er relativt gdt dekket med målinger. Det er benyttet følgende kurve: Q (H-O.O) < H < 0.50 Q (H_0.O) H < Q (H_0.O) H

8 7 Vannføringskurven fr stasjn nr , Vivassdalen er dårlig verifisert på høye vannføringer. Høyeste målte vannføring er ca m s. Alle høstflmmer har en høyere vannføring (tabell 3.1). Ekstraplasjnen av kurven må betraktes sm ne usikker. Det er benyttet følgende kurve: Q (H_0.20) < H <. l.10 Q (H+0.40) l.10 <. H 2 Feltet venfr de t målestasjnene dekker ca. 113 km - d.v.5. 2 ca. halvparten av det ttale feltet (217 km ) venfr Valldalsmagasinet. følge ishydatkartet (fig. 1.2) varierer nrmalavløpet fra /skm 2 i hele feltet. Feltet venfr de 2 t målestasjnene har et midlere årsavløp på ca. 65 l/skm g det 2 resterende feltet et årsavløp på ca. 75 l/skm. Middelavløpet 2 fr hele feltet er ca. 70 l/skm. Fr å få et "bservert" flmfrløp fr hele feltet er derfr summen av avløpene ved Middalen g Vivassdalen skalert pp med følgende faktr. 70 1/skm 2 x 217 km 2 K = z- 65 l/skm x 113 km 2.06 Det finnes ingen nedbør- eller klimastasjner i selve feltet. 1 beregningene er det benyttet nedbør- g temperaturdata fr følgende stasjner: Stasjn nr. 4645, Røldal Stasjn nr. 4651, Midtlæger Stasjn nr. 4661, Sauda 393 M.O.H M.O.H. 5 M.O.H. Nedbør Nedbør g temperatur Nedbør g temperatur Ved Røldal bserveres nedbøren en gang pr. døgn. Ved Sauda g Midtlæger bserveres nedbøren t ganger pr. døgn g temperaturer 3 ganger pr. døgn samt maksimum- g minimumstemperaturen ver døgnet. Feltet består fr en str del av snaufjell g har en relativt str høydevariasjn g helning. (fig. l.3). Medianhøyden ligger på vel 1300 M.O.H.

9 8 AVLOPSKART fr Suldal, Ulla, Frre Årdal g det tilgrensende flt av Otra. shydater i lis km 2 fr nrmalperiden NVE Hydrlgisk Qvd.l,ng U!:Jrt av Egil Skttelane "i:"nll'gnel 'w Bnj OJt 9, 9fS 8raskerud,fC*= N! Fig. 1.2 shydatkart ver det aktuelle mrådet Fig. 1.3 Hypsgrafisk kurve fr feltet venfr Valldalen. gså Nupstjønn. Kurven mfatter

10 9 2. KALBRERNG AV FLOMMODELL Det er benyttet en enkel karmdell sm er beskrevet i: Hydrlgisk mdell fr flmberegninger, rapprt nr fra Hydrlgisk avdeling. Mdellen er utvidet til gså å ta hensyn til snøsmeltin'j g snøakkumulasjn i feltet. Mdellen er tilpasset fire flmsituasjner i september/ktber 1983 g en flmsituasjn i augjsept De "bserverte" flmfrløp er beregnet på følgende måte: Vannstandsdata er tatt ut fra limnigrafskjema fra stasjn nr , Middal g stasjn nr , Vivassdalen. Vannstandene er tatt ut med 4-timers intervaller g mregnet til vannføring. Det "bserverte" frløpet er så beregnet ved en skalering av summen av avløpene ved de t stasjnene. Skaleringsfaktren er satt til 2.06 (Kap. l). Resultatet av skaleringen av data fr 1983-flmmen er vist i fig Fr begge flmsituasjnene er vannstandsdata g meterlgiske data satt pp i tabell 2.1 g tabell 2.2. Nedbøren er basert på data fra stasjn nr. 4645, Røldal. Det bserveres kun en gang pr. døgn (kl. 0800). Nedbøren er frdelt på 4-timers verdier ved pptegning av massekurver (summert nedbør) fr Røldal, Sauda g Midtlæger. Fr flmsituasjnen i augjsept 1984 er nedbøren frdelt etter pluvigrafregistreringene ved Lauvastøl g Prestvigen. Temperaturen er basert på data fra stasjn nr Midtlæger g stasjn nr. 4661, Sauda. Temperaturen er bservert kl. 0700, kl g kl i tillegg til maksimum- g minimumstemperaturen ver døgnet. følgende måte: 'T'emperaturen hver 4. time er bestemt på

11 10 Temperaturen kl er satt lik den bserverte temperaturen kl. 0700, temperaturen kl satt lik bservert temperatur kl g temperaturen kl satt lik bservert temperatur kl Temperaturen kl er nrmalt satt lik døgnts maksimumstemperatur med mindre det er åpenbart at dette er feil. Temperaturen kl er nrmalt satt lik døgnets minimumstemperatur. Temperaturen kl er basert på interplasjn mellm temperaturen kl g kl Temperaturen ved Sauda er kun benyttet fr å bestemme temperaturens variasjn med høyden (temperaturgradienten) Snøsmelting eller snøakkumulasjn beregnes i 10 høydeintervaller på den hypsgrafiske kurven. D.V.5. at det i mdellen kan være snøsmelting g regn i de lavere deler av feltet g snøakkumulasjn i de høyere deler. Resultatet av kalibreringene er vist i fig. 2.2 g fig Det er benyttet følgende mdellparametre: FFLT ARr AL (KK) 0VRf AVl0PSPARAMfTfR (l/tke) NEDRE AVL0PHPARAHETFR(!/THE) TERSKELVFRD (HM) KONSENTRASJONSTDFN (TDSSKRTT) NfDB0RKORRfKSJONEN (SKALERJWGSFAKTOR) GRADDAGSFAKTOR (HM/GRAD TJHF).JKKE NEDBOR. NEDBØRENS H0YDEKORRFKSJON (% /100HFTER) TFMP. H YDEKORR.(GRAD/OO H.JKKE NEhROR. NrDB0RSTASJONFNS HØVDF (KfTFR) Tf.1PERA TlRSTAS,JONEN5 HøynE (liner) 2. Tf.HPERATURSTASJONENR H YDf(HETFR) TERSKELVfRD FO SKJLl.ET Rf.GN/SNe (GRAP)! LD NETtflOR: NfD NEnJlOR:.20 Under flmmen i 1983 var det både snøakkumulasjn g snøsmelting i feltet. Under flmmen i 1984 var det ikke snø i feltet. Den beste tilpassingen av mdellen fr flmsituasjnen i 1984 fikk vi ved å redusere terskelverdien fra 40 mm til 20 mm. Arsaken til dette kan være at feltet reagerer frskjellig avhengig av m det er snø i feltet eller ikke. En annen årsak kan være at nedbøren km etter en relativt svært lang tørkeperide.

12 Overenstemmeisen mellm de parametrene sm ble beskrevet ut fra mdellkalibreringene g de parametrene vi får ved å benytte frmler basert på feltkarakteristika (Andersen m.fl, 1983) er relativt dårlig. Vi har imidlertid valgt å benytte de parametre sm er bestemt ved kalibrering av mellen fr flmsituasjnen i Det er fte vanskelig å få gde simuleringer av høstsituasjner fr felter med så stre høydevariasjner sm Valldalen. Når temperaturen er nær null, skal det lite til før man i simuleringen regner med snøakkumulasjn mens det i virkeligheten har vært regn med snøsmelting, g mvendt. på bakgrunn av dette må man kunne karakterisere simuleringene sm relativt gde. Temperaturgradienten mellm Midtlæger g Sauda er ca C pr. 100 meter under flmfrløpene i Dette er en relativt mye høyere gradient enn den det vanligvis pereres med i f.eks. HBV-mdellen (ca C). HBV-mdellen er imidlertid kalibrert fr lange tidsserier g ikke kun på ekstreme høstsituasjner.. Dersm vi sammenligner med gradientene beregnet på grunnlag av radisndeppstigninger ved Sla viser det seg at temperaturgradienten i luftmassen har vært sterkt instabil g med gradienter av samme størrelsesrden sm vi får ved å benytte data fra Sauda g Midtlæger. 20. september kl C ved Sla 2.S C ved 1340 M.O.H. kl l. 6 C ved Sla C ved " " 24. september kl l2.6 0 C ved Sla 4.S C ved 1250 M.O.H. kl C ved Sla OC ved 1400 M.O.H. 27. september kl C ved Sla 7.S C ved 1500 M.O.H. kl C ved Sla 4.7 C ved 1500 M.O.H. 5. ktber kl C ved Sla S.9 0 C ved 1300 M.O.H. kl C ved Sla 2.nC ved 1300 M.O.H. Tabell 2.3 Temperaturer fra radisndeppstigninger ved Sla.

13 12 Vi kan merke ss at det i første del av periden er simulert 100% snødekke 21/9 (fig. 2.2). Ved Midtlæger ble det 21/9 g 22/9 bservert henhldsvis 5 cm g 3 cm jevnt snødekke. Det er derfr ikke usannsynlig at det 21/9 har vært snø i nær 100% av feltet. Ved Midtlæger ble det videre bservert snø fra 9/10. Dette stemmer gså bra med simuleringene selv m det er vanskelig å verifisere det ttale snøvlumet g dekningsgraden. De "bserverte" frløp er basert på en relativt str skalering g en usikker vannføringskurve fr stasjn nr Vivassdalen. Sm en kntrll på tilsigsvlumet er det derfr fretatt en tilsigsberegning basert på data fra kraftverkets ukerapprter til Hydrlgisk avdeling. Tilsiget er beregnet på følgende måte: QT= M(Valld.)+ DRFT (Røld.)+ SPLL (Valld.)- TRANSTTVANN TRANSTTVANN= DRFT (Nvle)+ SPLL (Vtna)+ Overf. (Vasstøl) Under flmperiden sept/kt 1983 var luken ved Vasstølvatn stengt strt sett under hele flmperiden. De dager den har vært åpen er 3 3 vannføringen satt til 5 m /s ved 20 cm åpning g 10 m /s ved 40 cm åpning. Resultatet av tilsigsberegningene er satt pp i tabell 2.3. Det ttale tilsigsvlumet fr periden 18/9-10/10 blir 99.2 mill.m 3 beregningene er ikke tatt med tapping fra Nupstjønn. mill. m3 Ut fra ukerapprtene kan denne settes til 1.5 D.v.s. at tilsigsvlumet fra hele feltet Valldalen + bekkeinntakene = 253 km 2 ) blir mill.m3. Den skalerte "bserverte" serien gir fr samme periden et tilsigsvlum på 78.5 mill.m3 fra et feltareal på 217 km2 Dersm dette skaleres pp til et feltareal på 253 km 2 ved gså å ta hensyn til at feltene venfr bekkeinntakene har et ne høyere.. 2 spesfkt arsavløp (ca. 75 l/skm )/ far vi et tillegg fra bekkeinntakene på: V 78.5 ( ) x x 70 = 14 mill.m3 Dette gir et ttaltilsig på mill.m3.

14 13 Fr flmperiden sept/kt 1983 er avviket mellm den "bserverte" serien g tilsiget beregnet med data fra ukerapprtene fr denne periden således ca. 8 mill.m 3 eller ca. 8%. tilsigsberegningene utgjør spillet et betydelig vannvlum. Dette er sb)rt sett bestemt ut fra en bservasjn pr. døgn g må karakteriseres sm usikkert. Denne sammenligningen er således ikke en fullgd kntrll på at det "bserverte" flmfrløpet er riktig. Fr flmperiden i aug/sept 1984 var det ikke verløp ved Valldalsmagasinet. En tilsvarende tilsigsberegning (tabell 2.4) 3 basert på data fra ukerapprten gir et ttaltilsig på 25.9 mill m inklusivt tapping fra Nupstjern (1. 4 mill m 3 ). Det "bserverte" tilsiget skalert pp til et felt på 253 m 3 gir 26.1 mill m 3. Dvs. et avvik mellm det skalerte tilsiget g tilsiget fra ukerapprtene på kun 1%. O., O: () {j! " /l L, - J :: lo ' - ll.. i >, O j 8l -, i,,.. i!i,, FG 2.1 VALLDALEN (SKALERT) VVASSDALEN + MDDAL VVASSDALEN r " " " 0 /, ",, " ' / MDDAL '. O , T ----r-- 38't TD.TMER. Fj.g. 2.1 Obfcrv('rll' flmfur J 0p i :,-;cpt./kt. 1')133.

15 14 VALLCAc.. AREAL 2 1 j cl T DSSKR TT NEDB.KORR 0-, QOBS. lill " (J, U) " '" C,,, L g-l (J l.!sl i _ O >. l < Ul -'t km2 r ('lek 1.2: 1 n::h:;kec. T""t1MEkl)N T ff(!mmekon;;.::t.2 '.Jt:. : r1 -'tr.l.;1 ' ",;, l.'hl f'1t1,' ri t ll.;. j 'r iml, ;""'0 () M w ::.:: ::.:: w O w?; Fig. 2.2 Simulering av flmfrløpet i sept.jkt NedbØrhøyden er summen av regn + snøsmelting. Det skraverte feltet angir snøsmeltingen. - Ul >() 1: "..J 1l AREAL 21"7.0 KH2 T DSSKR TT T i MER NEDB. KORR 1.2S TERSKEL T0MHEKONST 1 T0MMEKONST 2 QSM MM.060 lit ME T1ME 1l f Kl N 1l, 1l ==-L-r-L----; ' 1-0 O li. TD.TMER. Fig. 2.3 Simulering av flmfrløpet i aug./sept

16 p P P T P Dat kl. Vivassdalen Middal Røldal Midtlæger Sauda Midtlæger Røldal - --_._ _.- vst vst. mm mm mm - _ _ _ " - O l.0 18/ l l l.0 O / O / O O O / O / O O.l l Ul O / O / l Tabc,J l 2. l Flllisit lu ')OllC'l se'pl./kt. l'}iu.

17 P P P T P Dat kl. Vivassdalen Middal Røldal Midtlæger Sauda Midtlæger Røldal vst. --- vst. mm --- mm ---_._---- mm O O O 25/ O O 0.6 O O O O O 2.4 O O O / H O / O O O 28/ O O Ul 1.2 O O O O O O O O 29/ O O O O O O O O 1.1 O O O O 30/ O O O O O O O O 0.4 O O O O 1/ O O O O O O O O 2.5 O Tabell 2.1 Frts.

18 p P P T P Dat kl. Vivassdalen Middal Røldal Midtlæger Sauda Midtlæger Røldal vst. vst. mm mm mm -_._---, _._--_..- --_ _.- ---" O / O.l O / LO l.0 O l / O / O / O l O O O 0.4 O O O LO 7/ l

19 P P P T P Dat kl. Vivassda1en Midda1 Røldal Midtlæger Sauda Midtlæger Røl.dal vst. vst. mm --- mm mm._---._._---- O l / Hl l O O O O.l O O O O O.l O - l. 3 O 9/ l. 2 O O l.s O O O O O l l / O H/ O.l O / O Tabell 2.1 Frts.

20 19 Vannstander Nedbør Frcle1 t (cm) Røldal Midt- Salida ned hør Dat kl. Midd. Vivassd. løger Røldal --_._-_ _.. _--,--,- --._---- ' _.,----._- O l l 29/ , , O 0,2 O , , ,0 30/ , S 11, O ,0 O , , l ,1 31/ ,0 Hi S 1, ,0 O 128 llo 0, , ,5 1/ , O 20 ll O O O 4 n O.l 0.2 O.l O 2/ O O O O 8 LOO 76 O O O 3/ O O

21 DATO VALLDAL Vst. Mag (m) mill.m 3 Spill millm 3 Luke VASSTØL Luke LDAL p Q MWH mill. 3 NaVLE p Q MWH mill.m 3 VOTNA Spill mil1.m 3 mill.m 3 TLSG m 3 /s 17/9 18/9 19/9 20/9 21/9 22/9 23/9 24/9 25/9 26/9 27/9 28/9 29/9 30/9 1/10 2/10 3/10 4/10 5/10 6/10 7/10 8/10 9/10 10/ O O Stengt 20 cm Stengt " " " " 20 cm 20 cm stengt " " " " l O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O l N O O Sum Tabell 2. 3 Til sigsberegninger basert på data fra ukerapprtene. Tilsiget representerer et felt på 253 km 2 Tapping fra Nups tjønn er ikke tatt med. Peride 17/9-10/

22 DATO 29/8 30/8 31/8 1/9 2/9 3/9 Sum VALLDAL VASSTØL RØLDAL '1st. Mag Spill Luke Luke P Q p ('"n) mi 11. m3 '11 l 11m 3 MWH mill. 3 MWH O Stengt Stengt O Stengt Stengt O Stengt 20 cm ' O Sten<Jt 40 cm O LO O Stengt 40 cm O O Stengt 40 cm O NOVLE VOTNA TLSG Q Srill '111 U.m 3 mlll.m3 mill.m3 '11 3 / O O O l O O O O O O l tv, O :'",bll 2.4 Tilsigsberegninger basert på data fra uke rapprtene. Tilsiget representerer et felt på 253 km 3. Tapping fra Nupstjnn er ikke tatt med. Periden 29/8-3/

23 22 3. DMENSJONERENDE TLLØPSFLOM Dimensjnerende tilløpsflm kan beregnes ut fra et nedbør frløp med midlere gjentaksintervall på 1000 år eller ut fra en frekvensanalyse på flmvannføringer fr det aktuelle feltet. damfrskriftene er det presisert at en frekvensanalyse med ekstraplasjn til et midlere gjentaksintervall på 1000 år kan være svært usikker. Beregningene bør derfr utføres på frskjellige måter g resultatene sammenlignes. Dimensjnerende tilløpsflm er derfr beregnet med utgangspunkt i frekvensanalyse på både nedbør g flmvannføring. 3.1 Beregninger basert på vannføringsdat Beregning aven 1000-års tilløpsflm er utført i følgende 4 trinn: Beregning av midlere mmentanflm QM Frekvensanalyse fr å beregne frhldet (K) mellm en flm med midlere gjentaksintervall på 1000 år (QOOO) g middelflmmen. QOOO kan da bestemmes på følgende måte: Q1000 K x QM Beregning av bredden eller vlumet (QBOOO) aven flm med midlere gjentaksintervall på 1000 år. Skalering aven bservert mdellflm pp til den ønskede mmentanverdi (Q1000) g bredde (QBOOO). Beregning av midlere mmentanflm QM er utført på følgende t måter: 1. Tabell 3.1 viser en versikt ver flmvannføringene ved Middal g Vivassdalen. Flmvannføringene i 1/skm 2 er ne lavere ved Vivassdalen enn ved Middal. Det skyldes sannsynligvis at sjøprsenten venfr Vivassdalen er ne høyere enn venfr Middal. Skalering pp til 217 km 2 gir:

24 23 70 x 217 QM=QM (Middal) x x m /s (Vår) 155 m /s (Høst). 70 x 217 3/. 3 / QM=QM (VlVassdalen) x = HO m s (Var) 133 m s s (Høst) 65 x 68.1 Sm resultat av enkel skalering benyttes middelet av disse t sett verdier. D.v.s. QM=124 m 3. /s fr varflmmer g 146 m 3/ s fr høstflmmer. 2. fig. 3.1 g 3.2 er midlere høstflm g midlere vårflm fr en rekke nærliggende nedbørfelt satt pp sm funksjn av feltarealet. De fleste punkter i diagrammene representerer døgnrniddel g ikke mmentanverdier. Det er frsøkt å ta hensyn til dette ved å frskyve kurvene sm viser sammenhengen mellm 3 middelflm g areal. Diagrammene gir QM= 95 m /s fr 3 vårflmmer g QM= 126 m /s fr høstflmmer. de videre beregninger er middelet fra de t metder benyttet. 3 3 D.v.s. QM= 109 m /s fr vårflmmer g QM= 135 m /s fr høs tf lmme r. Frekvensanalysen fr å beregne frhldet QOOO/QM er utført på følgende måte: Frekvensanalysen er basert på data fra Middal g Vivassdalen samt 5 nærliggende felter (fig. 3.3 g 3.4). på grunn av relativt få data fra Vivassdalen g Middal (15 flmverdier) bør ikke resultatet alene baseres på frekvenskurvene fr disse t stasjnene. Frhldet (K) mellm QOOO g QM er satt til henhldsvis 2.15 fr vårflmmer g 2.65 fr høstflmmer. Dette gir: ] 00 ( 3/ Q. O var) = 109 x 2.15 = 234 m s 3 QOOO (høst) = 135 x 2.65 = 358 m /s

25 24 Bergning av bredden eller vlumet aven flm med midlere gjentaksintervall 1000 år: tabell 3.1 g 3.2 er det satt pp data fr 4 flmsituasjner høsten 1983 g flmsituasjnen 31. aug Flmmen 20. september 1983 har et relativt strt vlum sammenlignet med de øvrige flmmene. Frhldet mellm høyeste 24-timers verdi g mmentanverdien fr de fem flmmene er: 20 sept KB= Q(24-timer)/Q/TOPP) 80/ sept " " " 86/ sept " " " 90/ kt " " " =124/ a " " " =116/ middel blir KB = De fire flmmene representerer høstflmmer. Vi antar at det samme frhldet er representativt gså fr en høstflm med gjentaksintervall 1000-år. D.v.s. at flmhydrgrammets bredde ver 24 timer skal være: Q (24 timer) 0.76 x m /s Beregning av flmfrløpet: Sm mdellflm er benyttet flmfrløpet ktber. Dette flmfrløpet er skalert både langs vannføringsskalaen g tidsskalaen slik at mmentanverdien blir 358 m 3 /s g største middelvannføring ver 24 timer blir 272 m 3 /s (fig. 3.5). Dette frløpet legges til grunn fr beregning av dimensjnerende tilløpsflm. beregningene har vi ikke benyttet frmelverket i Reginal Flmfrekvensanalyse (Wingård m.fl., 1978). Disse frmlene er basert på døgnverdier g kan ikke benyttes fr mmentanflmmer fr et så lite felt sm Valldalen. Vi kan imidlertid merke ss at frmlene fr mråde H2 gir 125 m 3 /s sm midlere høstflm. Frmlene gir imidlertid altfr høye verdier fr en flm med midlere gjentaks- intervall på 1000 år.

26 25 En vårfl med gjentaksintervall 1000 år har en mmentanverdi på 234 m 3 /s. Dette er langt lavere enn tilsvarende verdi fr en 1000-års høsj:_fl'! Mmentanverdien fr vårflmmen er langt lavere enn sjaktens teretiske kapasitet (330 m 3 /s) g er av tilnærmet sae størrelsesrden sm den beregningsmessige kapasiteten (0.7 x 330 = 231 m 3 /s). Selv m en lodd-års vrflm kan ha et betydelig større vlum enn en lodd-års høstflm, kan vi derfr likevel se brt fra vrflmsituasjner i de etterfølgende beregningene. Av tabell 3.1 fremgår at den seneste høstflmmen ved Middal g Vivassdalen ble bservert 2. nvember. Etter ktber kan vi derfr strt sett regne med at snøakkumulasjnen har startet i de øverste deler av feltet. Den flmskapende periden fr regnflmmer (høstflmmer) settes derfr til juli-ktber. Fr denne peride har DNM beregnet en 24-timers nedbør med gjentaksintervall på 1000 år til 147 mm (vedlegg l). Beregningene er basert på rte data g bør krrigeres fr målerens innfangningsevne. Når nedbøren faller sm regn er svikten i innfangningsevnen nrmalt 5-10%. Under ekstreme situasjner er den nærmere 5% enn 10%. Vi anvender derfr en krreksjnsfaktr fr innfangningsevnen på Nedbørtallene representerer punktverdier i Valldalen. Di3se må arealkrrigeres. Arealkrreksjnen er ppgitt av DNM til å være En lodd-års 24-timers nedbør i Valldalen kan da settes til 147 mm x 1.05 x 0.93 = 144 mm. den flmskapende periden må vi kunne regne med at en del av nedbøren faller sm snø eller at nedbøren faller på tidligere akkumulert snø g frårsaker snøsmelting. Det er i beregningene av looo-års nedbøren ikke gjrt ne frsøk på skille mellm nedbør i frm av regn g nedbør i frm av snø. De fleste flmmer i periden pptrer fra juli til september.

27 26 Med hensyn til flmmer i denne periden, kan vi derfr strt sett regne med at eventuell snøsmelting kmpenseres av at en del sv nedbøren faller sm snø i de øverste deler av feltet. Vi regner således at 1000-års nedbøren på 144 mm faller sm regn g gir direkte flmavløp. fig. 3.6 er akkumulert nedbør fr flmsituasjnene i 1983 g 1984 pptegnet. Av figuren fremgår at nedbøren strt sett strekker seg ver 1-2 dager. Et dimensjnerende frløp er fastsatt på grunnlag av de bserverte frløp. Det er gså frsøkt å ta hensyn til det frhldet mellm l2-timers nedbør g 24-timers nedbør sm er angitt av DNM (Vedlegg l). Av mediankurven fremgår at ca. 80 % av ttalnedbøren faller i løpet av 24-timer. Ttalnedbøren fr et medianfrløp ver knappe 2 døgn blir: 144 mm 80 x 100 % = 180 mm tabellen 3.2 er 180 mm nedbør frdelt på 4-timers intervaller i henhld til det fastsatte dimensjnerende frløp. Dette frløpet er antatt å gi et 1000-års flmtilløp fra Valldalen. simulering av flmtilløpet er det benyttet samme mdellparametre sm angitt i kap. 2. Resultatet av simuleringen er vist i fig. 3.5.

28 27 vivassdalen Middal Vår Høst Vår Høst år Dat rn rn 3/s Dat rn rn 3/s Dat rn rn 3/s Dat m m3/s _ _._._ _._._ _._ _ / / / / / / / / / / / / / / / / l3/ / l3/ / /5 1/06 l3 27/ / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / tjidde1 rn3/s 32,1 39,8 26,8 29,6 Middel 1/skm Tabell 3.1 Kulminasjnsvannstander g vannføringer ved stasjn , Middal g , Vivassda1en. Vårperide : 1/1-30/6. Høstperide: 1/7-31/12.

29 28 Medianfrløp Akkumulert 4-timers % nedbør nedbør (mm) (mm) O O l l O O O Tabell " 3.2 Frdeling av lodd-års nedbør. Samlet nedbør 180 mm. Høyeste 24-timers verdi 144 mm.

30 29 Dette nedbørfrløpet er benyttet i flmrndelien med en 3 startvannføring pa ca. 20 m s, g gir et 1000-ars høstflmfrløp sm vist i fig Hydrgrammet har en maksimal middelvannføring ver 24 timer på 264 m 3 /s g en kulminasjnsvannføring på m s. Sammenlignet med hydrgrammet beregnet på grunnlag av hydrlgiske data, gir beregningen basert på nedbørdata en ne 3 3 lavere kulminasjnsvannføring, henhldsvis 358 m /s g 312 m /s 3 g en lavere middelvannføring ver 24 timer, henhldsvis 272 m /s 3 g 264 m s. Overensstemmelsen må kunne karakteriseres sm gd. Arsaken til avviket kan være at antagelsen m at eventuell snøsmelting i feltet blir kmpensert av at en del av nedbøren i periden juli-ktber faller sm snø i de øvre deler av feltet, ikke er riktig. Valg av flmskapende peride kan gså være feil rent statistisk. Dersm denne utvides til nvember, vil et 24-timers lodd-års nedbør bli 9 mm (6%) høyere. Dette vil kunne øke høyeste 24-timers vannføring g gi bedre verensstemmelse med beregningene basert på hydrlgiske data. A gi en akseptabel begrunnelse fr å utvide periden er imidlertid vanskelig. Av DNM er frhldet mellm høyeste l2-timers verdi g 24-timers verdien av et lodd-års nedbør angitt til Med den dimensjnerende nedbørfrdelingen vi har benyttet blir dette frhldet ne lavere - ca Dersm nedbør blir frdelt med en høyere 12-timers verdi/ville kulminasjnsvannføringen blitt høyere uten nevneverdig frandring i middelvannføringen ver 24-timer. Vi velger imidlertid å behlde resultatet slik det er vist i fig A freta de endringer sm antydet venfr, vil mer bære preg av tilpasning av de t metdene g ikke gi et krrekt bilde av usikkerheten knyttet til disse beregningene.

31 30 FG 3.1 M 3/$ 300 MDDELFLOM HOST MOMENTANVERD DOG NMDDEL O O O O KM 2 Fig. 3.1 Sammenhengen mellm middelflm g feltareal.

32 11 FG 3.2 MDDELFLOM VAR M 3/S MOMENTANVERD OOGNMOOEL Cl 100 > c aj ei "O O O O KM2 Fig. 3.2 Sammenhengen mellm 1idck'lfllfl Oy feltareal.

33 G/GiM.O 2.5 -l FREKVENSANALYSE HøsTFLOMMER: 1/7-31/ Frdeling: LOGNORMAL :l.. bs "l= // c 1.0 -l...:iiiiiip."'" Gl w.5 1- Stasjn nr , Hauq. bru, M1&Se l tlm 189 D). DØqnmid4el W 2 _ Sta_jn nr Sandvenvat:rl, 273. nm1mel W 3_ Stasjn nr Viva dalen, 3g. [3 " MlDentanflm 4 _ Stasjn nr , Relnan8vatn, DllkJnmld.del 5. Stasjn nr Hlddal, "J.b Mcaentanfl'Ø, ",., '"'.'. "'&'. ;;', =::: 7. Stasjn nr Mavatn, t-.:j H N tj )---51)-17:; GCi--d- GJenakenervaLL (ARl Fig. 3.3 Frekvensanalyse. HØstflmmer.

34 tj/t.'t /2 /3 l r FREKVENSANALYSE VARFLOMMER: 1/1-30/ ,.') "%j H C) w l:> w c. E. Stasjn nr. StasJ:>n Stasjn nr. Stasjar, r.r. Stasjn StasJn 581<", Hauge bnl, M:'DELFLDM: S; -C, 5 M::!Ve;J.va.!::L, j '51-;:, Vlvassda;er" 1529-C, RelnS:1CSvatri, 1 1 5::'< i>'..1jda:' 523-1, Rltldal ; 41 3!l /. D9qnmi dd.e l 18: DJgnm1ddel MmentanflClll 44.2 Døgnmiddel 26.8 fomentanflm : 74 Oøgnm.tddel Stasc'1 16::-':-" M<'dvat: CJøgnmlddel s---'b--21j sb-oo--2l) -s 1000 GJenakenervll lar) Fig. 3.4 Frekvensanalyse. vårflmmer.

35 . 34,'1QlELLYLOM '. '. l, l, '., " '-.-._,.-._ SS TD.TMER. Fig. 3.5 Dimensjnerende tilløpsflm. O::: :0 m O W z f- et: W 2: 2: ::J (f) j J U-1':N,,JUNlil,':NUl: 1"UH[ FLml J"LJ()[.1 - L 1/ (, l ' t' l ' )( / TMER TMER Fig. 3.6 Akkumulert nedbør ved frskjellige nedbørpassasjer.

36 35 4. OVERFØRT VANNMENGDE følge damfrskriftene skal det tas hensyn til eventuell verført vannmengde. på tunnelen mellm Valldalsmagasinet g Vasstølvatn kan det i følge VVT's beregninger verføres maksimalt 30 m 3 /s til Valldalsmagasinet. venfr inntaket ved Risbuelva. Dette representerer tilsig fra feltet både Vasstølvatn g de øvrige bekkeinntakene. Dette inntaket ligger høyere enn Tunnelen fra Vasstølvatn til Risbuelva har et langt mindre tverrsnitt g lengde enn tunnelgrenen fra Risbuelva til Valldalen. er derfr lite påvirket av frhldene i Vasstølvatn. Overført vannmengde Alt verført vann regnes derfr å kmme fra inntaket ved Risbuelva sm har et f l e t pa 5 km g et spesifkt avløp pa ca. 70 lskm. Den verførte vannmengden er beregnet ved en skalering av tilløpsflmmen: 75 x 25 Q (Overført): Q (tilløp) x 70 x 217 Begrenset ppad til 30 m3/s

37 36 5. BEREGNNG AV paregnelg MAKSMAL TLLØPSFLOM DNM har fretatt beregninger av påregnelig maksimal nedbør (PMP) fr den aktuelle flmskapende høstperiden juli-ktber (Vedlegg l). Av beregningene fremgår at 24-timers PMP blir 261 mm g 48-timers PMP 347 mm. Frskjellen mellm 48 g 24-timers nedbøren blir således 86 mm. Dette regnes med kan kmme sm regn ver hele feltet. tillegg må det tas med et bidrag fra snøsmeltingen. Snøsmeltingen kan beregnes ut fra en smeltefaktr FAK sm angir avsmeltingen pr. grad ver en gitt terskelverdi TS: Smelting (mm) FAK (T-TS) TS kan vanligvis settes lik OOC. Prblemet blir å fastsette en realistisk verdi fr temperaturen T g smeltefaktren FAK. Temperaturen kan bestemmes ut fra bservasjner av temperaturen under ekstreme nedbørfrhld i perider det er realistisk å regne med at det kan være snø i feltet. Vi har derfr tatt utgangspunkt i frhldene under 6 nedbørpassasjer i ktber/nvember g sm ga de høyest målte nedbørverdier ved Røldal fr disse månedene: 24. ktber 1929: 69.7 mm Temp. Svandalsflna 1 C " Sauda 10 C 15. " 1916: 62.7 mm Temp. Finse - 1 C 19. " 1970: 61.3 mm " Svandalsflna 6 C 14. nvember 1938: 80.4 mm " " 6 C 4. " 1931: 65.2 mm " " 3 C 27. " 1939: 65.3 mm " " 2 C Svandalsflna er ca M.O.H. høyden fr Valldalen. D.v.s. ne lavere enn median Dersm vi antar en temperatur på 6 C sm en representativ høy temperatur under ekstreme nedbørfrhld i feltets medianhøyde, vil dette i de fleste tilfeller medføre temperaturer ver null gså i de høyeste deler av feltet. Med 100% snødekke g en smeltefaktr på ca. 4.8 mm/døgngrad, blir avsmeltingen pr. døgn ca. 30 mm. Dvs 5 mm pr. 4-timers intervall. Nedbøren frdeles på samme måte sm fr et 1000-års nedbørfrløp i kap. 3.2.

38 "-,_._._ Ttal nedbør sm skal frdelps ver frløpet blir: 261 mm x mm Frdelt nedbørmengde blir sm angitt i tabell 5.l. Den tilsvarende simulerte tilløpsflmmen er vist i fig Frløp Akkumulert 4-timers 4-timer nedbør nedbør nedbør + snøsmelting (%) (mm) (mm) (mm) O O O O O 5 Tabell 5.1 Frdeling av påregnelig maksimal nedbør pluss snøsmelting. Høyeste 24-timers verdi 261 mm. Det fremgår av versikten ver de høyeste bserverte 24-timers nedbør at selv i nvember har det frekmmet nedbør i en situasjn med høy temperatur i ver 1000 M.O.H. Dette nedbørfrløpet har sannsynligvis gitt regn ver hele feltet. Nvember måned kunne derfr tas med i det vi har kalt den flmskapende periden. Det er imidlertid svært liten frskjell i PMP-verdiene fr periden juli-ktber g fr periden juli-nvember. Differansen på 9 mm ver 24-timer vll ikke gi nen vesentlig økning i ti.lløpsflmmen.

39 38 VALLDAL "RE"L 21.0 KH2 TERSKEL ""0.0 MM TDSSKRTT 't TMER TØHMEKONST i.asn UT!ME NEDB.KORR 1.00 T/lMMEKONST 2.OiO UT HE QOBS. QSH. a - r- a (fl r "-! <'l - 1: Ul, (Sl...J a > < a a l1l, a, >t- a 00 a a <'l CD a a a a... N a S? N O. 't ih. i92. 2'0. "-,, TD.TMER. Fig. 5.1 Simulering av påregnelig maksimal tilløpsflm.

40 39 6. FLOMAVLEDNNGSKAPASTETEN VHL har utarbeidet en vannføringskurve fr verløpet (vedlegg 2). Overløpets lengde er 131 meter. Fra verløpet ledes vannet i en åpen kanal frem til sjakten. Sjaktens teretiske kapasitet er m /s (vedlegg 2). Dersm denne kapasiteten reduseres med en 3 faktr 0.7 i henhld til damfrskriftene, får vi 231 D s. fig. 6.1 er verløpets vannføringskurve inntegnet med frskjellige kapasiteter på sjakten. beregningen av flmstigningen i magasinet. Denne vannføringskurven er benyttet i alle beregninger er det frutsatt at kapasiteten på kanalen mellm verløpet g inntaket på sjakten er så str at den ikke frårsaker ppstuving g reduksjn i selve verløpets kapasitet. fig. 4.1 er derfr vannføringskurvens frløp ekstraplert ut ver m /s sm er øvre grense i VHL's kurve f----- TOPP KJERNE 71,6.00 TidligPre Di mensjnhertje Flm vnnsfand 745,50 71, HRV OVERLOPSTEA'SJ<EL ,, T T f t f> 500 AVLOP V13/5; Fig. 6.1 FlmlØpets avløpskurve med alternative kapasiteter pa sjakten.

41 40 7. BEREGNNG AV DMENSJONERENDE FLOMVANNSTAND OG FLOMVANNFØRNG Dimensjnerende flmvannstand g flmvannføring er beregnet ved en ruting gjennm magasinet med alternative kapasiteter på sjakten. Rutingen er utført med dimensjnerende tilløpsflm basert på både hydrlgiske g meterlgiske data. Det er tatt hensyn til verføring fra inntaket ved Risbuelva til Valldalsmagasinet. Tilløpsflmmen er antatt å inntreffe på fullt magasin - d.v.s. ved vannstand lik HRV ( m). Driftsvann g tapping gjennm dyp lukene er ikke tatt med i beregningene. Magasinkurven er tilnærmet lineær i det aktuelle vannstandsintervallet. Magasinvlumet er derfr interplert mellm følgende t punkter: m m 256 mill.m3 330 mill.m 3 Resultatet av beregningene (fig. 7.1, 7.2, 8.1 g tabell 8.1) viser at dimensjnerende tilløpsflm kan avledes uten at vannstanden i vesentlig grad verstiger det sm tidligere er fastsatt sm dimensjnerende flmvannstand ( m)dersm tunnelkapasiteten er 3 ca 330m s. Vi har fått pplyst at under flmmen i 1967 var sjakten ikke full selv ved vannstander nær pp til 746 m (l m flmstigning). Dette skulle tyde på at sjaktens virkelige kapasitet er større enn 231 m 3 /s. de tidligere beregningene, sm var basert på frekvensanalyse av døgnvannføringer fra målestasjnen ved utløpet av Røldalsvatnet, ga sm resultat en 3 avløpsflm på ca 230 m s. Tatt i betraktning at disse beregningene representerer døgnvannføringer, er verensstemmelsen med de nye beregningene gd.

42 41 Ul l/) " L O... (!) O L Z < > O N VANNSTAND TLLØP AVLØP,,,,, ' '", ' ' ' ' ' " " ,--' _rl O. Z8B. TD.TMER. Fig Rutlng yjcnnrn 1li:l(Jac,in(,t. :iilklcn:,; mdk"illlal(' kdpilj Ler (,,' 231 m3/s. TillØpet (T dillll'w;jol('j('j1dl' tillø)lc;cl(j pluss vcrførillq. c ' VANNSTAND li,, j ':,,,,! TLLØP AVLØP,j J ' : r ld z < r > f-, j- "!,! :' / ', [ n r------,---/.:t-----'--r---'---.::,-'r'--.--:=-==----=-=--." "2. 2O. 28B. TD.TMER. a z < Ul Z FUJ. 7.2 Rut,i ne; CJ:jellllll mi](jil'; ill('l lllj('l h, '(Jn'l;ll j l<j ;'ic1k tc'l; makc-;lma1e kapasitet. 'J'.i 110pc't ('i dillll'flsjllll(';il'!ltj(, l.i lløp:;- flm p1us,,; verfør-i 11fT.

43 42 8. BEREGNNG AV paregnelg MAKSMAL FLOMVANNSTAND OG FLOMVANNFØRNG Beregningene er utført på samme måte sm fr dimensjnerende flmvannstand g flmvannføring. Tilløpsflmmen er påregnelig maksimal tilløpsflm krrigert fr verføring fra Risbuelva. Resultatet av beregningene er vist i fig med frskjellige alternative kapasiteter på sjakten. TLLØP ", VANNSTAND... AVLØP......,' J) r- "- >O l: 8 >- (!) D J) z (Xl - :t:,... < Sl > Z < > l.l, r- / ' ' : " Hl : " l: ' " /:, : ', Ul N : '. li " r- : 1 "",, ',!? :1 ' _ / "''''' '::''':::':::..:..' " l O. r- "" T D. T MER. Fig. 8.1 Ruting gjennm magasinet. Sjaktens maksimale kapasitet er 330 m3/s. Tilløpet er påregnelig maksimal tilløpsflm pluss verføring.

44 43 TLLØP VANNSTAND..., AVLØP, e:; 8 :r: U) r- "- :r: l! r- <... (j) r- U} 2 "!S g 8 < > u. r- U)... < r- > e:; j ,. n :1 L! /, :1 (j),: :1 <te:; : r-,: :1 ', 8 :,: " e:; ', l (j) e:;... r- J, N, l'. ', " e:; L! :1 1 LJ') :1 r-..,... /,..._-- /1 :---.,... e:;... '.. '-'-', "- 8 O i... i TD.TMER. LJ') <t- r- Fig. 8.2 Ruting gjennm magasinet. SjakLcns maksimale kapasitet er 400 mj/s. Tilløpet er påregnelig maksimal tilløpsflm pluss verføring. TLLØP VANNSTAND AVLØP..., e:; g 8 : r- - r- :..,. J: <l "- r- W1 1: < <!) (j) z a: L! <!S (j) :/-- > u. -,':... z,l Z Ul ;, :, < :, ', > e:; ;, ", l' r- l, g :,,', ', :,,', g..,. :, :, '. (j) e:; :t '" :1..,. :, r- :, W'l 1 ".. e:; 1 '. N,.. U) 1,..., r- '" /,... "..... _...,.... e:; O H. i92. 2O. TO.TMER. 8 'f r- Fig. 8.3 FuLing gjennm rnagasirll't. Sj<Jktc'Jls ldk:;.illldl(' kdfjc:;il('t er 500 m3/s. Til.lØpet er p,:'lrcqnc,j iq lldksimdl li 11</Jp:c,JJull pluss verføring.

45 44 VANNSTAND.... TLLØP /"'-... AVLØP......!,'... _... " " " ', ', ', ', ', ', ', ',., ',",, ', J : J ; :! f! / '. / / '..., / ',' _---_.- =====r-/------; ,,... = ::;:::::====.. =.. =.. L... = 8. 9S.! H '10. TD.T/'ER. >t" r- Fig. 8.4 Ruting gjennm magasinet. ngen begrensninger i sjaktens maksimale kapasitet. Tilløpet er påregnelig maksimal tilløpsflm pluss verføring. 3186/11j

46 45 9. FLOMMEN 1967 Fr denne flmmen sm inntraff like etter at dammen var ferdig, finnes ingen vannføringsdata fr stasjnene Middal g Vivassdalen. Simuleringen av denne flmsituasjnen er derfr kun basert på nedbør- g temperaturdata fra Midtlæger g Røldal. Snøbservasjnene ved Midtlæger gir et visst hldepunkt fr å fastsette snømengden i feltet g tilsigsdata fr kraftverket kan benyttes fr å kntrllere det ttale flmvlumet ver simuleringsperiden. Bestemmelse av parametrene i mdeller: Graddagsfaktren fr dager uten nedbør er beregnet på grunnlag av middeltemperaturen g middeltilsiget de første dagene i simuleringsperiden da det ikke var nedbør g tilsiget således bestemt av snøsmelting. 3 Midlere tilsig var ca 60 m /s fr hele feltet (253 2 km ). Redusert til feltet venfr Valldalen svarer 3 dette til ca 50 m s. Graddagsfaktrene ble tilpasset slik at avsmeltingen tilsvarte ca 50 m 3 /s. Alle øvrige parametre ble satt lik de verdier sm ble fastlagt under kalibreringen (kap. 2). Snømagasinet i feltet ved simuleringsperiden's begynnelse (startverdier) ble fastsatt ut fra snøbservasjnene ved Midlæger. Snøens tetthet ble antatt å være 500 kg/m 3. Data Era Midlæger gir snømagasinet i kun ett høydenivå. Tilsvarende data fr de øvrige 9 nivåer er fastsatt etter skjønn.

47 46 De meterlgiske data simuleringen er basert på, er satt pp i tabell 9.1. Det simulerte flmtilsiget er vist i fig 9.1. Det simulerte tilsiget pluss verføring på tunnelen mellm Vasstølvatn g Valldalsmagasinet er simulert gjennm magasinet. Overført vannmengde er beregnet på samme måte sm atigitt i kap 4. Resultatet er vist i fig Det simulerte tilsigsvlumet fr hele flmperiden er 368 mill m 3 Tilsigsvlumet beregnet ut fra kraftverkets data er 416 mill m 3. Dvs at det simulerte tilsigsvlumet er ca 12% fr lavt. Tatt i betraktning at simuleringen mfatter en peride hvr feltets snømagasin er i ferd med å ta slutt, g usikkerheten i kraftverkets verdier fr flmtapet, må man likevel kunne si at verensstemmelsen er gd. Tilsigsflmmen kulminerer på 154 m 3 js + 30 m 3 js verføring. Dvs ne lavere enn flmverdiene fr 1983 g 84. Høyeste simulerte magasinvannstand er 745,85 m. Høyeste bserverte vannstand er 745,90 m. Kntrllen mt beregnet tilsigsvlum basert på kraftverkets data g kntrllen mt bserverte magasinvannstander tyder på at den simulerte flmmen er ne lav. vi kan imidlertid knkludere med at flmmen i 1967 har vært av samme størrelsesrden sm flmmen i augjsept 1984 g i kt 1983.

48 ti) '() r ".. fi3!s;.j > < LE VALLDAL AREAL KM2 TDSSKRTT 't TMER NEDB.KORR 1.20 QOBS. 47 TERSKEL T0MME<ONST l T0MMEKONST 2 QSM MM T1ME T1ME. N ti),,,, ' '"""',T /tl : 7/i'1,,", ':!./ A TD.TMER. as 11 V Vi },l 'v,-1' " ', W,,... 'J,, / Fig. 9.1 Simulering av flmmen :i. l')g7. NedbørllØyden er summen ilv "nøsmelting g rt'qn. Det '3KC.lVprte felu,t cmqi.r c;lløsllleltinqcn. TLLØP... VANNSTAND..., AVLQJF>... q :l ", <l l'... '() ".. r r (!) z " Ul r- " z.,. < >. '., r- ' '.'. '. ' ' r-..., " ' " " ".,,"', '.,'. r- q, - ', an,',,,, '(). Ul ". " :: r 'tr r 't , O z: en < > T D. T MER. Fig. ').2 Hutinc] av 19G7-flurlmcn c]jcnnulll fllilyasillc't. nqir ulj,;c'l'v('rtc' Jllilq,l,;inVLl fl l c; Ldlldc'Y'.

49 48 Nedbør Temperatur Frdelt Snø (mm) nedbør Midtl. Dat kl. Røld. Midtl. Sauda Midtl. Sauda Røldal ( l!!l._ O O O 35 14/7 8 O O O 4.4 l. 2 O (3 ) ,0 O O 20 O O O O H. O 15.8 O O 15/7 8 O O O O O (2) O 20 O O O O O O 16/7 8 O O O O O (2 ) O 20 O O O O O l. 8 O 17/7 8 O O O O H O (2) O 20 O O O O O O 18/7 8 O O O O H. O O (2) 16 l O O.l O / H.l (2 ) O l / l (2) Tabell 9.1 Flmsituasjnen i juli 1967 Tall... ene l parentesen anglr snødekket areal ved Midtlæger i 4-d l Dvs 1. c e er. Svarer tll 2 J % snødekke g 4 svarer til snødekke.