Den nedre grensen er satt nedstrøms Dalevegen sin krysning av Otra. Her er grensebetingelsen også normalstrømning.

Transkript

1 STATENS VEGVESEN FLOMNOTAT RV. 9 ROTEMO-LUNDEN ADRESSE COWI AS Karvesvingen 2 Postboks 6412 Etterstad 0605 Oslo TLF WWW cowi.no INNHOLD 1 Innledning 1 2 Flomdata 1 3 Terrengmodell 2 4 Hydraulisk modell 2 5 Resultater 4 6 Usikkerhet 9 7 Effekt av fyllinger i elva 9 8 Referanser 9 1 Innledning Statens vegvesen skal vurdere tre alternative traseer for Rv. 9 Rotemo-Lunden, og det har i denne sammenheng blitt gjennomført en flomvurdering for Otra. 2 Flomdata Vannføringsdata for 200-årsflommen er basert på rapporten "Flomberegning for Otravassdraget" (CM Consulting, 2007) samt data fra vannføringsstasjonen Valle. Med en klimafaktor på 20%, anbefalt i NVEs rapport "Klimaendring og framtidige flommer i Norge", blir vannføringen ved en 200-årsflom 1140 m³/s. OPPDRAGSNR. DOKUMENTNR. A A VERSJON UTGIVELSESDATO BESKRIVELSE UTARBEIDET KONTROLLERT GODKJENT ERMN BJTH BJTH Flomnotat RV. 9, Rotemo-Lunden

2 2 FLOMNOTAT RV. 9, ROTEMO-LUNDEN 3 Terrengmodell Terrengmodellen er basert på laserdata fra hoydedata.no. I tillegg er elva modellert med en dybde på meter under vannivået i fra laserdataene. Dette er gjort basert på flyfoto, bilder fra pakkeplan samt fra forhold i den eksisterende terrengmodellen. Referansepunkter for dybde er steiner som stikker opp nedstrøms terskler, samt tersklene selv. 4 Hydraulisk modell For å simulere flomforløpet er det benyttet en 2D-modell i HEC-RAS Basert på et grid, i denne modellen konstruert med en oppløsning på mellom 10x10 og 1x1 meter, utfører HEC-RAS en dybdemidlet beregning av hastighet og vannhøyde for hver celle. Den øvre grensen for modellen er satt oppstrøms innløpet til Veiåni. Modellen er avhengig å bli gitt verdier langs ytterkantene, og det er brukt en antagelse om normalstrømning her. Denne er ikke testet, da all innflytelse fra denne på vannstander nedstrøms forsvinner i Lundefossen. Normalstrømning vil si at vannoverflaten og bunnen er parallelle, og at alle krefter er i balanse. Den nedre grensen er satt nedstrøms Dalevegen sin krysning av Otra. Her er grensebetingelsen også normalstrømning. Manning-verdiene (ruhet) for vassdraget er ikke kalibrert mot vannførings- /høydedata, da dette ikke finnes. De er satt i henhold til anbefalinger fra "Vassdragshåndboka", og er: Terrengtype Manning [n] Elvebunn Elvebunn i bratte partier eller med mye stein Åker Asfalt Skog Tabell 1: Manning [n] for den hydrauliske modellen. Før selve flomberegningen ble det gjennomført en test av den nedre grensebetingelsen sin innflytelse på flomvannstanden lengre opp i modellen. Gradienten på energilinjen ble satt til 0.001, og 0.01 før modellen ble kjørt i seks timer. Resultatet sees i figur 1. Flomnotat RV.9, Rotemo-Lunden

3 FLOMNOTAT RV. 9, ROTEMO-LUNDEN 3 Figur 1: Flomvannstander ved variasjon av nedstrøms grensebetingelse. Project documents/flomnotat_rv9_cowi_v2 BJTH.DOCX

4 4 FLOMNOTAT RV. 9, ROTEMO-LUNDEN Vannstanden i det aktuelle området varierer ikke merkbart når nedre grensebetingelse endres; under 0,5 cm ved en tidobling av energilinjegradienten. Modellen anses derfor å ha en tilstrekkelig utstrekning nedstrøms planområdet. 5 Resultater Modellen ble kjørt med maksimal flomvannføring i et døgn, og de presenterte hastighetene og flomvannstandene er de høyeste som opptrer i modellen. Vedlagt ligger flomvannstandene som en TIN-modell. Høydene er gitt i NN2000, moh. Hele det modellerte området er tatt med, også de som ikke er representative; oppstrøms og nedstrøms planområdet. Flomnotat RV.9, Rotemo-Lunden

5 FLOMNOTAT RV. 9, ROTEMO-LUNDEN 5 Figur 2: Flomvannstand i hele planområdet ved 200-årsflom med klimapåslag. Project documents/flomnotat_rv9_cowi_v2 BJTH.DOCX

6 6 FLOMNOTAT RV. 9, ROTEMO-LUNDEN Figur 3: Flomvannstander og hastighet i nedre del av planområdet ved 200-årsflom med klimapåslag. Flomnotat RV.9, Rotemo-Lunden

7 FLOMNOTAT RV. 9, ROTEMO-LUNDEN 7 Figur 4: Flomvannstander og hastigheter rundt Hagefoss ved 200-årsflom med klimapåslag. Project documents/flomnotat_rv9_cowi_v2 BJTH.DOCX

8 8 FLOMNOTAT RV. 9, ROTEMO-LUNDEN Figur 5: Flomvannstander og hastighet i øvre del av planområdet ved 200-årsflom med klimapåslag. Flomnotat RV.9, Rotemo-Lunden

9 FLOMNOTAT RV. 9, ROTEMO-LUNDEN 9 6 Usikkerhet Det er flere kilder til usikkerhet i den presenterte beregningen. Manning: Uten å ha data å kalibrere mot blir ruheten i elva og for områdene rundt lite mer enn gjetting. Flomverdier: Otra er kraftig regulert, og store flommer forekommer sjeldent. Verdiene brukt her må anses som veldig konservative, og passerer seg på fulle magasiner og stengte kraftverk oppstrøms. Terrengmodell: Det foreligger ikke innmålinger av elvebunnen på det aktuelle strekket. Dybden på elva er derfor estimert utifra bilder, flyfoto og andre terrengdata. Avhengig av forholdet mellom arealet og ruheten av elva og omliggende terreng, vil en økning i dybde gi en mer eller mindre merkbar senkning av flomnivået rundt. Om elva modelleres med lav ruhet vil den føre mye vann per kvadratmeter man legger til tverrsnittet. Sensitiviteten av oversvømt areal for denne usikkerheten synker dermed med økt ruhet, og øker med økt bredde av elva. Alt i alt er beregningene beheftet med stor usikkerhet, og det anbefales å ta utgangspunkt i flomvannstander 0,5 meter høyere enn dem som er vist på kartet. For å senke usikkerheten i modellen er det nødvendig å foreta innmålinger av elvetverrsnittet. 7 Effekt av fyllinger i elva Vannstanden i en elv bestemmes av vannføring, form på tverrsnitt og motstand. Om man senker tverrsnittsarealet vil vannstanden oppstrøms som regel øke, som følge av tapt energi i akselerasjon av vannet inn mot tverrsnittet. Dette er dog ikke alltid riktig, da andre tverrsnitt lengre nede kan begrense strømningen mer enn det en eventuell fylling vil gjøre. En innsnevring oppstrøms en enda trangere innsnevring vil ikke ha en negativ effekt, mens tilsvarende oppstrøms et område der elven flyter fritt vil kunne påvirke vannstanden mye. 8 Referanser 1 CM Consulting 2007, Flomberegning for Otravassdraget 2 NVE/Lawrence 2016, Klimaendring og framtidige flommer i Norge 3 NVE 2010, Vassdragshåndboka Project documents/flomnotat_rv9_cowi_v2 BJTH.DOCX