Usikkerhet. Hvor kan vi bygge og hvor kan vi bo? Seminaret Klima og Miljø: Lokale og regionale planutfordringer. Gardermoen 28.januar 2010.

Transkript

1 Usikkerhet. Hvor kan vi bygge og hvor kan vi bo? Seminaret Klima og Miljø: Lokale og regionale planutfordringer. Gardermoen 28.januar Lars Andreas Roald med bidrag fra Eli K. Øydvin, Turid Bakken Pedersen og Deborah Lawrence Norges vassdrags- og energidirektorat

2 Innledning Flom og flomberegning i Norge Hvilke flomtyper kan forventes i ulike deler av Norge Farekartlegging som grunnlag for arealplanlegging Hva kan klimaendringer føre til for endret flomrisiko Havvannstigning 2

3 Flomtyper (etter årsak) Snøflom bare snøsmelting kombinert snø/regnflom Regnflom som følge av langvarig regnvær som følge av skybrudd Isgangsflommer Jökullhlaup Flom som skyldes ras/oppdemning Flom kombinert med stormflo 3

4 Byer ved større elver Der større og middels store elver renner gjennom byen eller byen ligger ved en innsjø, kan flom i hovedelva også føre til flomproblemer i tillegg til lokale regnflommer i tettbebyggelsen. Sarpsborg, Moss, Lillestrøm, Hamar, Drammen, Hønefoss, Kongsberg, Larvik, Skien, Notodden, Rjukan, Arendal, Kristiansand, Mandal og Trondheim. 4 Strandgaten i Hamar i 1860

5 Snøsmelteflommer De store vårflommene kommer ofte gradvis, dekker ofte store områder og har gjerne stort volum. De skyldes snøsmelting ofte i kombinasjon med noe regn. Flomforløpet kan modifiseres gjennom manøvreringen av magasinene i regulerte vassdrag. 5

6 Vannføring (m3/s) Kraftutbygging har redusert flomstørrelsen i regulerte elver Største årlige vannføring (regulert) og tilsig ved Døvikfoss i Drammenselva År Regulert Tilsig Lineær (Regulert) Lineær (Tilsig) 6 En sammenlikning mellom observert (regulert) vannføring og beregnet tilsig i Numedalslågen ved Kongsberg etter 1920 for de største vår- og høstflommene viser: Vårflom: % Høstflom: % av toppverdien av naturlig (uregulert) vannføring

7 19. jan. 21. jan. 23. jan. 25. jan. 27. jan. 29. jan. 31. jan. 2. feb. 4. feb. 6. feb. 8. feb. 10. feb. 12. feb. 14. feb. 16. feb. 18. feb. 20. feb. 22. feb. 20. jan. 21. jan. 22. jan. 23. jan. 24. jan. 25. jan. 26. jan. 27. jan. 28. jan. 29. jan. 30. jan. 31. jan. 1. feb. 2. feb. 3. feb. 4. feb. 5. feb. 6. feb. 7. feb. Nedbør (mm) Vannføring (m3/s) Precipitation (mm) Discharge (m3/s) Vinterflommer nær vestkysten Krinsvatn 1932 Krinsvatn Momyr Dato Krinsvatn Momyr Date Krinsvatn Fosen 31.januar 2006: 296 mm regn på 3 døgn Fosen 28.januar 1932: 281 mm regn på 3 døgn Foto: NVE 8 Slike flommer forverres om det er tele i bakken.

8 Det verst tenkelige i Sørøst-Norge Lavtrykk fra sørøst gav ekstremflom i Tyskland i 2002 og som nådde oss i 1789 med Storofsen! Flommene i august 1938 og i Gaula og Orkla i august 1940 skyldtes svakere lavtrykk av denne sorten. 10 Skade i Tyskland: mrd. Euro (Kilde: BFG)

9 Avtak etter Storofsen i Vågå og Lom Finna Bøvra Visa Nugga Lom/Skjåk: Skade for riksdaler på 136 gårdsbruk 335 hus ødelagt, 121 skadet, 13 mennesker omkommet 2 hester, 36 storfe og 129 småfe, 717 mål åker ødelagt, 337 mål skadet, 1541 mæling eng ødelagt, 301 skadet Vågå: Skade for riksdaler på 155 gårdsbruk 1082 hus ødelagt, 208 skadet, 24 mennesker omkommet 6 hester, 60 storfe og 360 småfe, 1790 mål åker ødelagt, 1898 skadet, 828 mæling eng ødelagt, 828 skadet Sjoa Lalm Otta

10 12 Skybrudd i bratt terreng kan utløse stygge flomskred. I 1927 falt det 134 mm på et døgn i Rjukan. Det utløste rundt 250 skred i Tinn. Skadene i Rjukan var store, og det var også flomskade nedover i vassdraget til og med Skien.

11 Gøystdal 1858,1927 FLOM OG FLOMSKRED I TINN Gausetbygda 1752,1879 Mår Gøyst ,1879 Atrå krk Austbygdåi ,1792,1927 Husevolldalen 1858,1927 Håkådalen ,1927 Mæl krk. 1752, Rollag 1670, Rjukan Måna 1927 (7 ras) Gaustablikk Andordalen

12 Mange store nedbør- og flomhendelser skyldes varm og fuktig luft fra sørvest 14

13 Kan rester av tropiske orkaner nå Sørlandet? 1986: Charley stoppet opp i Nordsjøen og gav opp til 115 mm regn på kysten mellom Risør og Arendal 28.august. 16

14 27. sep. 29. sep. 1. okt. 3. okt. 5. okt. 7. okt. 9. okt. 11. okt. 13. okt. 15. okt. 17. okt. 19. okt. 21. okt. Nedbør (mm) Vannføring (l/s km2) Jordskred i Bergen tok tre liv 14.sept Flommen var 50 % større i 1953 da det falt 311 mm på 24 timer. Ekstremværet Loke inntraff i nov.2005 også med tap av liv. 1. Foto: Bergens tidende 2. Kilde: NVE/met.no 3. Kilde: ge.no 4 and 5. Foto: Jørpeland kommune 1 180, , ,0 120, , Samnanger 80, Røykenes 60, ,0 20, ,0 0 Grosswetterlagen: HM Lamb indices: SW,ASW

15 Tettsteder på elvesletta der masseførende tverrelver møter hovedelva i dalfører med bratte lier er sårbare når flommen slår til! Vågåmo i 1938 Tretten i

16 Flom i Norge hva skiller flom i byområder fra andre nedbørfelt? 19 Urbane områder er små sammenliknet med de fleste nedbørfeltene vi har lange måleserier for. Kortvarige intense nedbørhendelse blir mer kritiske enn om de skjer i større naturlige felt. Varigheten av flomtoppen er kort, noe som stiller krav til hyppigheten av målingene. Når er nedbørfelt urbaniseres, øker andelen av tette flater. Dette forsterker flomstørrelsen betydelig sammenliknet med naturlige nedbørfelt. Dreneringsforholdene endres i nedbørfeltet gjennom utbygging av ledningsnettet. Dimensjonering og vedlikehold av ledningsnettet har stor betydning for mulige flomskader. De fleste byene ligger nær kysten og kan derfor også rammes av stormflo.

17 08:14 08:22 08:30 08:38 08:46 08:54 09:02 09:10 09:18 09:26 09:34 09:42 09:50 09:58 10:06 10:14 10:22 10:30 10:38 10:46 10:54 11:02 11:10 11:18 11:26 11:34 11:42 11:50 mm/min m3/s Største spesifikke flomvannføring målt i Norge er målt i Vestre Vika i Oslo! Vestre Vika 10.sept ,5 1,000 0, ,800 0,700 1,5 0,600 0, ,400 0,300 0,5 0,200 0, , Nedbør Kl Vannføring

18 Prosent av toppverdi Data med høy tidsoppløsning er ekstra viktige i byområder Vannføring som funksjon av varigheten for flom på to stasjoner i Oslo Toppverdi 5 min 15 min 20 min 30 min 1 time 3 timer 6 timer 12 timer 1 døgn Varighet V.Vika 1975 Vestli Med stor andel av tette flater kreves minuttoppløsning i målingene for å få med flomtoppen.

19 Oversikt over naturskader i Osloregionen i 1987 i hovedsak som følge av uværet oktober. Skred Storm Flom Stormflo Totalt Akershus Oslo Buskerud Sum kroner

20 Vannføring (m3/s) Grunnlaget for flomberegninger Observasjoner av vannstand på aktuelt sted over en rekke år Måling av sambandet mellom vannstand og vannføring ved stasjonen basert på samtidige målinger Observert flomvannfløring i Vosso Observert 9-år 27-år 25 Forutsetning: At dataserien er stasjonær, dvs at det ikke har skjedd systematiske endringer over tid i nedbørfeltet eller i målemetode.

21 Usikkerhet i flomberegning: valg av fordelingsfunksjon og beregningsmetode Beregnet 200-års flom for Vosso varierer mellom 598 og 635 m 3 /s som svarer til en vannstandsforskjell på cm ved Bulken avhengig av valgt fordelingsfunksjon og periode av vannføringskurven. 26

22 Vannføring (m3/s) Usikkerhet i flomberegninger: Hvor lange dataserier er nødvendig for å få stabile verdier for dimensjonerende flom? Beregnet 200-år flom varierer mellom 505 ( ) og 689 m 3 /s ( ) som svarer til cm forskjell i vannstanden ved Bulken når 30 år er grunnlaget for beregningen Flomvannføring i Vosso beregnet ut fra 30- års tidsvinduer av målingene Beregnet ut fra 60 års vinduer synker avviket til cm og ut fra 90 års vinduer til cm.

23 Forebygge kartlegging av flomfare Manns minne er kort! Kart er et visuelt og slående virkemiddel Farekart er et verktøy underlag for beredskap og arealforvaltning av fareområder 28

24 Detaljert flomsonekartlegging, NVE Pågått i 10 år, kartlagt ca 120 strekninger Detaljkartlegging av vassdrag med stort skadepotensial Kystområder: Sjø pr i dag ikke NVEs forvaltningsområde Stormflo kartlagt der elv har utløp i sjø 29

25 NVEs flomsonekart 30 Hva som dekkes: Utvalgte strekninger ut fra skadepotensial Vannlinjer: 10- til 500-årsflom, Hovedkart: 200-årsflom Sikkerhetsmargin cm (dekke opp usikkerhet) Basert på observasjoner i vassdrag, ikke scenarioer for klimaendring Beregnet stormflo. Ikke tillegg for havstigning, framtidig endring i stormflo, bølger ol. Ikke kartlagt flomfare knyttet til; Forhold i sidebekker og gjentetting Masseførende flommer Overvann

26 31

27 32 Flomdybdekart

28 Forebyggende arealplanlegging NVE: Kommunene er ansvarlig NVE yter bistand Kunnskap om farene en forutsetning kartlegging tilpasset plannivåene Retningslinjer Uttalelser til planer, innsigelse Rådgivende 33

29 Foreløpig flomrisikoanalyse (del 1) Kartlegging av risiko (risikoanalyse) Aktsomhetskartlegging (potensielt flomutsatt) Konsekvenser: Utsatte verdier må vektes Resultat fra risikoanalyse (GIS) Kart som viser potensielle flomområder ut fra grad av risiko (f.eks lav / betydelig risiko) Områder som framkommer med potensiell risiko av betydning skal i prinsippet kartlegges mer detaljert (del 2) 34

30 35 Aktsomhetskart flomfare Eksempel

31 Anbefalte sikkerhetsnivå - oversvømmelse og isgang Sikkerhetsnivåene som angis for skred (TEK) og flom (NVE 1/2008) utfyller kravet om tilstrekkelig sikkerhet, jf. pbl 68 Sikkerhetsklasse Arealbruk, bygg, anlegg Største nominelle årlige sannsynlighet sikkerhetsnivå F 1 Garasjer, lagerskur 1/20 F 2 Boliger, hytter, industri, kontor, 1/ F 3 Sykehus, beredskapsinstitusjoner, < 1/1000

32 Helhetlig tilnærming NVEs modell Oppdrag NVE: Forebygging av skader som følge av flom i vassdrag. Nytt 2009: Forvaltningsansvar for skred (unntatt vei/jbane) i et endra klima Kommunen, utbygger har Ansvaret Arbeidsområder: Kartlegging Arealplanlegging Sikring Kompetanse Ressurser Overvåking/ Varsling Beredskap og krisehåndtering NVE yter Bistand 37

33 Klimaendring Klimaendringer Økningen i konsentrasjonen av drivhusgasser Globale modeller Nedskalering Hydrologiske modeller Usikkerhet i prediksjonene Hva kan leses ut av framskrivningene Temperatur og betydningen for snødekket Nedbørfordelingen og avhengigheten til den storstilte sirkulasjonen 40

34 Hva sier framskrivningene for Norge? Høyere temperatur, mest om vinteren. Mer vinternedbør, særlig i fjellet. Til dels tørrere somre. Redusert snømagasin og vesentlig kortere varighet av snødekket i lavlandet. Tidligere flomtopper som følge av snøsmelting. 41

35 42

36 Endring (%) Eksempel på beregnete endringer i flomstørrelse for kystnære elver på Sørlandet Endring i 50-årsflommen fra til ,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0,0-50,0-100,0 HA2 HB2 EB2 HA2 HB2 EB2 HA2 HB2 EB2 HA2 HB2 EB2 HA2 HB2 EB2 44 Årlig Vinter Vår Sommer Høst Fiskum Orsjoren Møsvatn Gjerstad Austenå Årdal Sandvatn Hetland

37 Vannføring (m3/s) Viksvatn IS92a ECHAM4/OPYC3 NorClim/HIRHAM 25x25 km Nedskalering - 'Empirical Adjustment' til 1 x 1 km GEV fra aarsmaks GEV fra aarsmaks Hendelser Hendelser Framtidens 30-års flom X Gjentaksintervall (år) X I dags 200-års flom I dagens ( ) 200-års flom er framtidens ( ) 30 års flom Usikkerhet i tilpasning av ekstremverdifordeling (GEV) er vist med stiplet linjer Men: Bare en klimaframskrivning (ECHAM/NorCLIM HIRHAM med IS92a utslipp) er brukt; 45 andre framskrivninger kan gi forskjellige resultater og må vurderes

38 46 Kilde: Deborah Lawrence

39 Klimaprojeksjon Endring i middelflom mellom og % - 53% - 69% 37% 29% 13% 0% XX % Forventet endring XX % 5 to 95% 27% 19% 11% - 31% - 39% 47 Lawrence et al., 2008

40 Høyde Betydningen av økt temperatur i bratte felt på Vestlandet og i Nord-Norge. En forutsetning for flom er at store deler av nedbørfeltet bidrar til flommen (samtidighet). Under store nedbørtilfeller om vinteren faller nedbøren som snø i store deler av bratte nedbørfelt selv om det regner i nederst Høydefordeling i tre nedbørfelt i Nordland Prosentandel av nedbørfeltet Krinsvatn Vassvatn Strompdal En temperaturøkning på 3 C svarer til at snøgrensen heves 500 m. Dette betyr at nedbøren faller som regn i storparten av feltet. Høst Flom Vinter Høst Nedbør Vinter 48 Dette gir større vinterflommer i slike felt selv om nedbøren ikke øker. Sommer Vår Sommer Vår

41 Havstigning og stormflo Foto manipulation (Tor Sponga) 51

42 Havnivåstigning Termisk ekspansjon Smelting av isbreer på land Grønland Antarktis Stormflo Vannstandshevning pga lavt lufttrykk Vindoppstuvning 52

43 Dagens landheving i Skandinavia (mm/år) Ekman og Mäkinen (1996)

44 cm Havvannstand i Oslo Kilde: Sjøkartverket År Maksimum Minimum Middel Kilde: met.no 54

45 55

46 Det er laget daglige dataserier for alle tettsteder i hver av landets kommuner for: Temperatur Nedbør Avrenning Snømagasin Seriene gjelder observasjoner Kontrollserier Scenarieserier

47 57

48 Hva kan skje med ekstremene i Norge Færre snøflommer i store vassdrag Alvorligere regnflommer 58 Flere skred Flere sommertørker

49 I NVE arbeider nå en gruppe med å definere en klimatilpasningstrategi innen etatens forvaltningsområder. (Mer informasjon finnes på Takk for meg. 59