Agder Energi Produksjon. FENNEFOSS KRAFTVERK Fagrapport om hydrologiske forhold

Transkript

1 Agder Energi Produksjon FENNEFOSS KRAFTVERK Fagrapport om hydrologiske forhold

2 RAPPORT Rapport nr.: Oppdrag nr.: Dato: Oppdragsnavn: Fennefoss kraftverk fagrapport hydrologi Kunde: Agder Energi Produksjon AS FENNEFOSS KRAFTVERK Fagrapport om hydrologiske forhold Emneord: Fennefoss, hydrologi, KU, vannføring, vannstand, strømningsforhold, lokalklima, frostrøyk, is, erosjonsforhold Sammendrag: I forbindelse med konsesjonssøknad på et nytt elvekraftverk i Fennefossen ved Evje i Otra, er det utarbeidet en fagrapport som beskriver hydrologiske forhold. Kraftverket vil ikke medføre endringer i tappingen fra Byglandsfjorden, men vil primært gi endringer i vannstandsforholdene fra planlagt dam og opp til Birkelandsfossen samt for vannføringer på utbyggingsstrekningen i selve fossen. Det er søkt om minstevannføringsslipp i fossen på 15 m³/s om sommeren og 6,4 m³/s om vinteren. Ved lave og midlere vannføringer vil vannstandene oppstrøms fossen og dammen bli høyere enn i dagens situasjon. Ved flom vil bruk av lukene i dammen medføre noe lavere flomvannstander på strekningen nærmest dammen og omtrent uendret mellom Birkeland bru i Evje sentrum og Birkelandsfossen. Strømningsmønsteret vil bli noe endret inn mot kraftstasjonsinntaket like oppstrøms dammen og ut for kraftstasjonsutløpet nedstrøms fossen. Det er ikke planlagt noen inngrep i utløpsområdet. Det forventes ingen vesentlige endringer i vanntemperaturforholdene, men det vil kunne bli noe økt islegging på nærmeste strekningen oppstrøms dammen. Nedstrøms kraftstasjonsutløpet kan området med dårlig is inn i Kilefjorden bli noe større enn i dag. Rev.: Dato: Sign.: Utarbeidet av: Jan-Petter Magnell og Gunnar Berg Kontrollert av: Kjetil Sandsbråten Oppdragsansvarlig: Oppdragsleder / avd.: Kjell Huseby Jan-Petter Magnell SWECO GRØNER Postboks LYSAKER Telefon: Telefaks: Jan-Petter Magnell Telefon direkte: Telefaks direkte: e-post: jpm@sweco.no Org. nr.: NO MVA et selskap i SWECO konsernet e-post: post@sweco.no

3 INNHOLD 1 INNLEDNING TEKNISK BESKRIVELSE FENNEFOSS KRAFTVERK METODE OG DATAGRUNNLAG HYDRAULISK MODELL DATAGRUNNLAG BEREGNINGER DAGENS SITUASJON VANNSTANDSFORHOLD VANNFØRINGSFORHOLD STRØMNINGSFORHOLD EROSJONSFORHOLD VANNTEMPERATUR OG ISFORHOLD Vanntemperatur Isforhold LOKALKLIMA / FROSTRØYK Meteorologiske observasjoner Frostrøyk ETTER UTBYGGING AV FENNEFOSS KRAFTVERK VANNSTANDSFORHOLD Oppstrøms dammen Utløpsområdet VANNFØRINGSFORHOLD STRØMNINGSFORHOLD Oppstrøms dammen Utløpsområdet EROSJONSFORHOLD Oppstrøms dammen Utløpsområdet VANNTEMPERATUR OG ISFORHOLD Vanntemperatur Isforhold LOKALKLIMA / FROSTRØYK REFERANSER...36 Vedlegg 1 Simulerte vannføringer (m³/s) i Otra ved Fennefossen ( ) Vedlegg 2 Simulerte vannføringer (m³/s) forbi kraftstasjonen ( ) uten slipp av minstevannføring Vedlegg 3 Simulerte vannføringer (m³/s) forbi kraftstasjonen ( ) med slipp av minstevannføring P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 2 av 39

4 FENNEFOSS KRAFTVERK 1 INNLEDNING I forbindelse med Agder Energi Produksjon AS (AEP) sine planer for bygging av Fennefoss kraftverk i Otra, Evje og Hornnes kommune (jf. Figur 1), har fått i oppdrag å utarbeide en fagrapport om hydrologiske forhold. Rapporten beskriver dagens situasjon og forventede konsekvenser av prosjektet på vannstands-, vannførings-, vanntemperatur-, is-, strømnings-, erosjons- og lokalklimatiske forhold. AEP søkte i november 2005 om unntak fra Samla plan behandling for prosjektet, og i januar 2007 ble det sendt inn melding med forslag til utredningsprogram. NVE fastsatte utredningsprogrammet i brev datert Denne hydrologirapporten er utarbeidet i henhold til det fastsatte utredningsprogrammet, og i henhold til NVEs veileder for konsesjonsbehandling av vannkraftsaker (NVE 1998). Figur 1 Fennefoss kraftverk og Otravassdraget P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 3 av 39

5 2 TEKNISK BESKRIVELSE FENNEFOSS KRAFTVERK Fennefossen er lokalisert i Otra i søndre ende av Evje sentrum, ca 10 km nedstrøms utløpet av Byglandsfjorden. Otravassdraget er et sterkt regulert vassdrag, med en rekke magasiner i midtre og øvre deler av vassdraget. Byglandsfjorden er nederste reguleringsmagasin. Nedstrøms Fennefossen, i nedre del av Otra, er det fem større elvekraftverk. Selve Fennefossen har over lang tid vært berørt av tekniske inngrep og industriell virksomhet. Evje Nikkelverk rett ved fossen ble etablert i 1872, og lagt ned i Tidlig på 1900-tallet ble det bygd et kraftverk ved fossen, lokalisert på samme side som bergverksdriften. Kraftverket var i drift fram til På et foto fra 2. verdenskrig (Figur 2) kan en se nikkelverket, slagghaugen, kraftstasjonen, dammen og fossen. Også i dag er det industriell virksomhet omtrent der smeltehytta lå, og området er ellers preget av de gamle slagghaugene. Etter at kraftverket ble lagt ned ble dammen, som var en trebukkedam, stående uten særlig vedlikehold og forfalt mer og mer. I dag er det bare noen rester igjen av dammen på fossenakken (jf. Figur 3). Deler av inntakskanalen står fortsatt på østre side av fossen. Dammen var en overløpsdam uten vesentlige manøvreringsmuligheter. Topp dam lå på kote 175,02. Figur 2 Flyfoto fra 2. verdenskrig av Evje Nikkelverk, med dam og kraftstasjon i Fennefossen (kilde: AEP) P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 4 av 39

6 Figur 3 Rester av den tidligere trebukkedammen (foto: SWECO Grøner) Det planlegges å bygge ny dam som i størst mulig grad vil bli lagt på samme sted som tidligere dam (jf. Figur 4), og følge tilnærmet samme trasé på tvers av fossenakken. Den nye kraftstasjonen planlegges lokalisert på østsiden av elva, der også kraftstasjonen lå tidligere. Fallet som tenkes utnyttet blir på ca 8 m. Dammen planlegges med damkrone på kote 175,5, altså 48 cm høyere enn den tidligere dammen. Området som vil bli berørt av dammen, dvs. området der vannstandsforholdene vil bli endret, strekker seg opp til Birkelandsfossen (jf. Figur 4). Dammen vil få tre gummiluker som kan avlede flommer i vassdraget slik at det ikke skal bli økt vannstandsstigning oppstrøms dammen i en flomsituasjon. Lukene vil ha en total lengde på 141 m, og vil dermed utgjøre mesteparten av lengden på dammen. Minstevannføring vil bli sluppet over hele venstre og høyre luke, sett medstrøms. Disse vil ha lengder på hhv. 37 m og 54 m. Kraftstasjonen vil få to like turbiner med en samlet installert effekt på 11,4 MW og en maksimal slukeevne på 160 m³/s. Utløpet fra stasjonen vil bli i form av en kanal som vil føre vannet tilbake til elva like nedenfor fossen. Fotografiet i Figur 5 viser fossen og området nærmest der kraftstasjonsutløpet vil komme. Figur 6 viser Fennefossen ved en vannføring på mellom 160 og 170 m³/s. P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 5 av 39

7 Figur 4 Kart over planlagt Fennefoss kraftverk, med dam og kraftstasjonsplassering, samt området som vil få endringer i vannstandsforholdene (kilde: AEP) P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 6 av 39

8 Figur 5 Fennefossen og området på østsiden av fossen slik det ser ut i dag (kilde: AEP) Figur 6 Fennefossen i mai 2007, vannføring m³/s (foto: SWECO Grøner) P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 7 av 39

9 3 METODE OG DATAGRUNNLAG Utbyggingen av Fennefoss kraftverk vil langt på vei reetablere forholdene en hadde for noen år siden, med dam på toppen av fossen og kraftstasjon på østsiden av elva. Imidlertid er det dagens forhold, uten dam og kraftstasjon, som er beskrevet som før-situasjonen i denne rapporten. Otra er et gjennomregulert vassdrag, der Byglandsfjorden er nederste reguleringsmagasinet. Fennefoss kraftverk vil ikke endre manøvreringen av Byglandsfjorden. Den nye kraftstasjonen vil få en slukeevne som blir omtrent lik eller litt mindre enn slukevnen i kraftverkene nedstrøms. Det er valgt å ta utgangspunkt i simulerte data for å beskrive vannføringsforholdene i Fennefossen før og etter utbygging av kraftverket. AEP har simulert kraftverkene i Otra på ukebasis for en periode på 75 år ( ). Vannstandsforholdene på elvestrekningen oppstrøms dammen, som vil bli direkte berørt av etablering av kraftverket, er beregnet ved hjelp av en hydraulisk vannlinjemodell. AEP har ved to anledninger foretatt vannstandsmålinger på noen lokaliteter langs bredden oppstrøms og nedstrøms fossen. De har også etablert tre vannstandsloggere, to like nedstrøms fossen og en oppstrøms, som har vært i drift siden februar I beskrivelsene av vanntemperatur-, is- og lokalklimaforholdene er det i tillegg til observerte data lagt vekt på informasjon fra kjentfolk. Det har vært foretatt tre befaringer sammen med personell fra AEP: en generell oversiktsbefaring ved oppstart av arbeidet med denne rapporten, en befaring direkte knyttet til vannlinjemodelleringen og en oversiktsbefaring i forbindelse med oppstart av utarbeidelse av konsesjonssøknad med konsekvensutredning. P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 8 av 39

10 4 HYDRAULISK MODELL Vannstandene på strekningen fra Fennefossen og opp til Birkelandsfossen (jf. Figur 4) er beregnet med den hydrauliske modellen HEC-RAS, som er en en-dimensjonal modell. Dette betyr for eksempel at man bare får beregnet en midlere vannhastighet i hvert tverrprofil, mens vannhastigheten i virkeligheten varierer, både vertikalt og horisontalt. 4.1 Datagrunnlag En beregning av vannstander basert på gitte vannføringer er avhengig av observerte data for å kalibrere modellen. AEP har fått målt opp vannstander ved enkelt lokaliteter ved en lav vannføring (15 m 3 /s) og en relativt stor vannføring (166 m 3 /s). Målestedene er vist på kartet i Figur 10. Det er ikke målt opp noen tverrprofiler langs bunnen av elva. Det er imidlertid tilgjengelig to tverrprofiler på strekningen. Det ene er ved den gamle dammen ved Fennefoss og det andre er ved Birkeland bru. Profilene er imidlertid gamle og ufullstendige slik at det ikke er lagt altfor stor vekt på disse. Det ble funnet nødvendig å justere noe på profilene for at beregningene skulle gi vannstander lik de observerte. Elvebunnen ellers på strekningen er konstruert med hensyn på kalibrering mot vannføringene 15 m 3 /s og 166 m 3 /s. Alle beregnede vannstander ved andre vannføringer enn dette må derfor ansees som noe mindre nøyaktige. Tverrprofilene som er benyttet i modellen er hentet ut fra digitale vektoriserte kart med koter på 1 m. Nøyaktigheten på profilene er dermed gode for vannstander over normalvannstand. De oppgitte vannføringer er basert på registrering ved vannmerket Syrtveit like nedstrøms utløpet fra Byglandsfjorden og det er ikke antatt noe ytterligere tilsigsbidrag fra lokalfeltet ned til Fennefossen. Kartet i Figur 7 viser strekningen det er gjort beregninger for, og profilene som er benyttet i modellen. 4.2 Beregninger Det er beregnet vannlinjer for dagens situasjon og etter etablering av dam og kraftverk på strekningen fra planlagt dam ved Fennefossen og opp til Birkelandsfossen ved følgende vannføringer: 15, 50, 100, 166, 175, 490, 660, 795 og 1180 m³/s. Av disse er 15 og 166 m³/s valgt fordi det ved disse vannføringene ble gjort kontrollerende vannstandsmålinger langs elvebredden. 50 m³/s er valgt siden dette er minstevannføringen i Otra ved Vigeland om sommeren. 100 m³/s er valgt for å beskrive vannstandsforholdene ved en vannføring mellom 50 og 166 m³/s. Summen av planlagt slukeevne i stasjonen og en minstevannføring i fossen på 15 m³/s utgjør 175 m³/s. Ved alle disse vannføringene vil kraftstasjonen tillagt slipp av minstevannføring kunne ta unna all vannføringen, og det vil ikke bli nødvendig å åpne noen luker i dammen. For å beskrive vannstander ved større vannføringer, der en vil åpne lukene i dammen for ikke å få forverrede vannstandsforhold oppstrøms dammen, er det gjort beregninger for beregnet årlig middelflom (QM) på 490 m³/s, flom med 5 års gjentaksintervall (Q5) på 660 m³/s, flom med 10 års gjentaksintervall (Q10) på 795 m³/s og dimensjonerende flom med 500 års gjentaksintervall (Q500) på 1180 m³/s. Flomstørrelsene bygger dels på frekvensanalyse av observerte vannføringer ved avløpsstasjonen Syrtveit, rett nedstrøms utløpet fra Byglandsfjorden, og dels på nye flomberegninger for Otravassdraget fra For alle beregningene med større vannføringer er det forutsatt at kraftstasjonen står og bunntappeluken er stengt. Dersom kraftstasjonen hadde vært i drift, og også om en hadde åpnet bunntappeluka, ville vannstandene på strekningen oppstrøms dammen blitt noe lavere enn de som er presentert i denne rapporten. P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 9 av 39

11 Det er benyttet Mannings tall (n) på 0,025-0,03 i elveløpet og 0,03 for vannstander over elvebredden. Strømningsregimet som er valgt for modellen er mixed flow. Figur 7 Oversikt over strekningen Fennefossen-Birkelandsfossen med profiler P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 10 av 39

12 5 DAGENS SITUASJON 5.1 Vannstandsforhold Det er beregnet vannlinjer på strekningen oppstrøms Fennefossen ved en rekke vannføringer, som beskrevet i forrige kapittel. Figur 8 viser vannstander fra Fennefossen til Birkelandsfossen ved 15 m 3 /s. De små firkantene viser de målte vannstandene. Figur 9 viser tilsvarende for 166 m 3 /s. Det er god sammenheng mellom beregnet og observert vannstand i begge tilfellene. Fennefoss_naturlig Plan: fennefoss Otra Fennefoss Legend 180 EG PF 1 WS PF 1 Crit PF 1 Ground OWS PF Elevation (m) Main Channel Distance (m) Figur 8 Vannlinje ved 15 m³/s Fennefoss_naturlig Plan: fennefoss Otra Fennefoss Legend EG PF 4 WS PF 4 Crit PF 4 Ground OWS PF Elevation (m) Figur 9 Vannlinje ved 166 m³/s Main Channel Distance (m) P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 11 av 39

13 For å beskrive de beregnede vannstandene mellom Fennefossen og Birkelandsfossen, en strekning på ca 2700 m, er det plukket ut 15 representative profiler, som vist på Figur 10. Beregnede vannstander ved de ni forskjellige vannføringene finnes i Tabell 1 og i Tabell 2. I tabellene er verdiene for fire av profilene uthevet spesielt. Disse fire profilene (beliggende ut for campingplassen (profil 1077), like nedstrøms Birkeland bru (profil 1558), rett nedstrøms Bakkekilen (profil 2440) og rett nedstrøms Birkelandsfossen (profil 3378), se også Figur 17) er det gjort spesielle beskrivelser for i kapittel 6. Figur 10 Oversikt over utvalgte profiler og de manuelle vannstandsmålingenes beliggenhet (røde prikker) I området nedstrøms Fennefossen ligger det noen små øyer i elveleiet (jf. Figur 4) før elva går over i inntaksmagasinet til Iveland kraftverk (Kilefjorden). HRV i inntaksmagasinet til Iveland er på kote 167,0. Imidlertid er det et trangt parti mellom selve inntaksmagasinet Gåseflåfjorden og Kilefjorden oppstrøms som gjør at vannstandene i Kilefjorden oftest vil ligge litt høyere enn i Gåseflåfjorden, og følgelig kan komme litt over kote 167. AEP har lagt ut to vannstandsloggere rett nedstrøms fossen, begge langs østre bredd. Loggerne registrerer vannstanden oppstrøms og nedstrøms de små øyene i elva, og vannstandsforskjellene som er registrert siden målingene startet i februar i år har variert mellom 4 og 35 cm. Den nederste av loggerne registrerer sannsynligvis vannstandene i Kilefjorden, i hvert fall ved midlere og store vannføringer. P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 12 av 39

14 Tabell 1 Beregnede vannstander med dagens forhold i Fennefossen for lave og midlere vannføringer. Verdiene for fire utvalgte profiler, som blir omtalt spesielt i kapittel 6, er vist uthevet. Vannføringer Profil Avstand (m) fra dam 15 m³/s 50 m³/s 100 m³/s 166 m³/s 175 m³/s ,07 174,53 174,98 175,44 175, ,07 174,53 174,98 175,45 175, ,07 174,51 174,94 175,39 175, ,06 174,50 174,92 175,36 175, ,06 174,48 174,87 175,28 175, ,06 174,48 174,87 175,28 175, ,06 174,46 174,81 175,16 175, ,05 174,43 174,76 175,10 175, ,05 174,44 174,77 175,10 175, ,05 174,43 174,75 175,08 175, ,05 174,41 174,71 175,01 175, ,04 174,40 174,70 175,00 175, ,03 174,38 174,65 174,92 174, ,03 174,36 174,62 174,88 174, ,03 174,35 174,61 174,86 174,89 P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 13 av 39

15 Tabell 2 Beregnede vannstander med dagens forhold i Fennefossen for høye vannføringer. Verdiene for fire utvalgte profiler, som blir omtalt spesielt i kapittel 6, er vist uthevet. QM årlig middelflom Q5 5-års flom Q10 10-års flom Q års flom (dimensjonerende flom) Vannføringer Profil Avstand (m) fra dam 490 m³/s (QM) 660 m³/s (Q5) 795 m³/s (Q10) 1180 m³/s (Q500) ,01 177,65 178,08 179, ,03 177,68 178,11 179, ,90 177,52 177,93 179, ,82 177,43 177,82 178, ,58 177,10 177,43 178, ,60 177,15 177,49 178, ,18 176,55 176,70 177, ,17 176,60 176,79 177, ,13 176,53 176,68 177, ,08 176,45 176,58 177, ,87 176,19 176,57 177, ,94 176,31 176,58 177, ,80 176,13 176,38 177, ,74 176,08 176,32 176, ,67 175,98 176,20 176, Vannføringsforhold Vannføringsforholdene i Otra ved Fennefossen er simulert av AEP for perioden I simuleringen er tappingen fra Byglandsfjorden tillagt et vannføringsbidrag fra det lokale nedbørfeltet mellom dammen i Byglandsfjorden og Fennefossen. Beregnet årsmiddelvannføring til Fennefossen er på 110,7 m³/s. Av dette bidrar lokalfeltet nedstrøms Byglandsfjorden med i middel 2,4 m³/s. Ut av Byglandsfjorden skal vannføringen aldri underskride 15 m³/s. Om sommeren skal ikke vannføringen i Otra underskride 50 m³/s nede ved Vigeland. Simulerte persentilverdier er vist i Figur 11, og tabellarisk i vedlegg 1. P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 14 av 39

16 m³/s Maks 75-persentil Median 25-persentil Min uke Figur 11 Simulerte vannføringer ved Fennefoss for perioden Strømningsforhold Fra vannlinjeberegningen i HEC-RAS er det hentet ut vannhastigheter i m/s. Disse representerer en middelverdi i hvert tverrprofil. Froude-tallet er for alle vannføringene godt under verdien 1. Det betyr at all vannbevegelse er underkritisk (strømmende) og at alle vannstander på strekningen er bestemt av nedstrøms forhold. Elvas helning fra Birkelandsfossen og ned til Fennefossen er liten og elva renner rolig med lave vannhastigheter på hele strekningen. Beregnede vannhastigheter i 15 utvalgte profiler er vist i Tabell 3 og Tabell Erosjonsforhold Befaring langs deler av bredden mellom Fennefossen og Birkelandsfossen ga ingen synlige indikasjoner på problemområder knyttet til erosjon under dagens forhold. Langs bredden ved campingplassen er det riktignok kjørt på en del ny sand som ligger såpass eksponert at det kan antas å være risiko for at dette vaskes bort ved høye vannføringer (jf. Figur 12). Ellers har de trange partiene av elva i den midtre delen av området, hvor vannhastighetene er på det største, for det meste fjell i profilene. P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 15 av 39

17 Tabell 3 Beregnede vannhastigheter med dagens forhold i Fennefossen for lave og midlere vannføringer Vannhastigheter (m/s) Profil Avstand (m) fra dam 15 m³/s 50 m³/s 100 m³/s 166 m³/s 175 m³/s ,18 0,36 0,52 0,67 0, ,10 0,20 0,29 0,38 0, ,06 0,14 0,22 0,30 0, ,08 0,19 0,30 0,42 0, ,17 0,42 0,68 0,95 0, ,12 0,29 0,47 0,66 0, ,22 0,58 0,98 1,39 1, ,28 0,70 1,10 1,39 1, ,18 0,43 0,69 0,95 0, ,15 0,37 0,61 0,85 0, ,29 0,67 1,04 1,38 1, ,20 0,44 0,67 0,88 0, ,20 0,44 0,67 0,87 0, ,16 0,35 0,53 0,70 0, ,15 0,33 0,54 0,75 0,77 P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 16 av 39

18 Tabell 4 Beregnede vannhastigheter med dagens forhold i Fennefossen for høye vannføringer Vannhastigheter (m/s) Profil Avstand (m) fra dam 490 m³/s (QM) 660 m³/s (Q5) 795 m³/s (Q10) 1180 m³/s (Q500) ,11 1,25 1,36 1, ,63 0,72 0,78 0, ,56 0,65 0,72 0, ,78 0,91 1,01 1, ,82 2,15 2,40 2, ,25 1,47 1,64 1, ,78 3,33 3,83 4, ,13 2,32 2,57 2, ,80 2,12 2,43 3, ,71 2,05 2,38 3, ,53 2,96 2,54 2, ,52 1,74 1,88 2, ,45 1,67 1,82 2, ,17 1,35 1,47 1, ,44 1,70 1,88 2,30 Figur 12 Fra bredden av Otra ved campingplassen, med påkjørt sand P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 17 av 39

19 5.5 Vanntemperatur og isforhold Vanntemperatur Det eksisterer ingen vanntemperaturobservasjoner direkte i det aktuelle prosjektområdet. Derimot finnes en serie oppstrøms ved utløpet av Byglandsfjorden ( ) for perioden januar 1954 til februar Serien har bare vinter- og vårmålinger i perioden frem til 1973, deretter tilnærmet daglige målinger. Serien er vist i Figur 13. Midlere, største og laveste vanntemperaturer over hele måleperioden for målepunktet i utløpet av Byglandsfjorden er vist i Figur 14. Siden Fennefossen ligger like nedstrøms utløpet av Byglandsfjorden, antas vanntemperaturforholdene registrert i utløpet av Byglandsfjorden å være representative også for Otra ved Fennefossen ºC Figur 13 Vanntemperaturobservasjoner ved utløpet av Byglandsfjorden for perioden (kilde: NVE måleserie ) P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 18 av 39

20 21 Middel Maks Min ºC Figur 14 Maksimums-, minimums- og midlere vanntemperatur ved utløpet av Byglandsfjorden i perioden (kilde: NVE måleserie ) Isforhold I dagens regulerte situasjon, der det vanligvis tappes forholdsvis store vannføringer fra Byglandsfjorden om vinteren, fryser elva sjelden eller aldri helt til på strekningen ned til Fennefossen. Det kan legge seg is langs land, og det kan legge seg en del is i selve fossen. Nedstrøms fossen går elva raskt over i Kilefjorden, som strekker seg helt ned til inntaket til Iveland kraftverk i Gåseflåfjorden. Kilefjorden er vanligvis islagt. 5.6 Lokalklima / frostrøyk Meteorologiske observasjoner Nærmeste klimastasjon, med registreringer av nedbør og temperatur, er Byglandsfjord-Solbakken nær utløpet av innsjøen. Dataene fra denne stasjonen kan også anses som representative for Evje. Stasjonen har data siden desember I Tabell 5 er månedsmiddeltemperaturer, samt årsmiddeltemperatur, for perioden vist. Midlere månedsnedbør er vist i Tabell 6. Tabell 5 Middeltemperatur (ºC) Byglandsfjord-Solbakken (kilde: met.no) Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Des År -2,2-2,5 0,2 4,2 9,8 13,8 15,9 15,0 10,7 6,4 2,1-0,5 6,1 Tabell 6 Middelnedbør (mm) Byglandsfjord-Solbakken (kilde: met.no) Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Des År P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 19 av 39

21 5.6.2 Frostrøyk Frostrøyk er en tåke som dannes over åpent vann om vinteren ved at kald luft fra land kommer ut over varmere vann og blir tilført fuktighet. For at det skal danne seg et tåkelag som når en høyde på meter eller mer, og som brer seg noe særlig utenom området med åpent vann, kreves det minst en differanse på ca 10 ºC. Med en vanntemperatur på 1 ºC og en relativ luftfuktighet på 85 %, som er en rimelig vinterverdi i norske dalfører, kan en vente velutviklet frostrøyk, som brer seg utenfor åpent vann, først ved temperaturer på ca -15 ºC eller lavere. Samtidig må det være vindstille eller kun svak vind (Utaaker 1993). Frostrøyk er tidligere ikke kjent som noe utviklet fenomen eller problem i Otra ved Evje, men det er fortalt om enkelte dager med frostrøyk som tåke over elva, og da særlig noe oppstrøms Evje. Det er imidlertid ikke rapportert om tilfeller der frostrøyken går innover land. Fra de daglige minimumstemperaturene ved den meteorologiske stasjonen ved Byglandsfjorden framgår det at i gjennomsnitt i perioden forekom temperaturer lavere enn -10 ºC ca 16 ganger pr år, og lavere enn -15 ºC bare 4 ganger pr år. P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 20 av 39

22 6 ETTER UTBYGGING AV FENNEFOSS KRAFTVERK 6.1 Vannstandsforhold Oppstrøms dammen Det er utført en sammenligning av vannstandsforholdene under dagens forhold og i en situasjon med dam. Det er beregnet for en dam med krone på kote 175,5. Det er gjort beregninger for de samme vannføringene som for dagens situasjon; 15, 50, 100, 166, 175, 490, 660, 795 og 1180 m³/s. Ved vannføringer opp til 175 m³/s, som tilsvarer slukeevnen i kraftstasjonen tillagt en minstevannføring på 15 m³/s, er beregningen gjort med tett dam, dvs. uten å senke noen av lukene. Ved vannføringer over 175 m³/s er lukene senket så mye at vannstanden like oppstrøms dammen stiger minst mulig over kote 175,5. Alle tre lukene kan senkes 1,5 m til kote 174. I disse beregningene er det forutsatt at kraftstasjonen står og at bunntappeluka i dammen er stengt, slik at hele vannføringen passerer gjennom lukene / over dammen. I Tabell 7 og Tabell 8 er de beregnede vannstandene vist i 15 utvalgte profiler (jf. Figur 10). Tabell 7 Beregnede vannstander oppstrøms Fennefossen med dam på kote 175,5 for lave og midlere vannføringer (ingen luker i dammen senket). Fire profiler som blir omtalt spesielt er uthevet. Vannføringer Profil Avstand (m) fra dam 15 m³/s 50 m³/s 100 m³/s 166 m³/s 175 m³/s ,50 175,53 175,61 175,78 175, ,50 175,53 175,61 175,78 175, ,50 175,52 175,60 175,75 175, ,50 175,52 175,59 175,72 175, ,50 175,52 175,56 175,67 175, ,50 175,52 175,56 175,67 175, ,50 175,51 175,54 175,59 175, ,50 175,51 175,53 175,57 175, ,50 175,51 175,53 175,57 175, ,50 175,51 175,52 175,56 175, ,50 175,50 175,51 175,53 175, ,50 175,50 175,51 175,54 175, ,50 175,50 175,50 175,51 175, ,50 175,50 175,50 175,50 175, ,50 175,50 175,50 175,49 175,50 P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 21 av 39

23 Tabell 8 Beregnede vannstander oppstrøms Fennefossen med dam på kote 175,5 for høye vannføringer (lukene senket maksimalt for alle vannføringene unntatt ved 490 m³/s, der lukene er senket til kote 174,16). Fire profiler som blir omtalt spesielt er uthevet. Vannføringer Profil Avstand (m) fra dam 490 m³/s (QM) 660 m³/s (Q5) 795 m³/s (Q10) 1180 m³/s (Q500) ,98 177,61 178,08 179, ,00 177,64 178,11 179, ,87 177,47 177,93 179, ,79 177,38 177,82 178, ,54 177,04 177,43 178, ,56 177,09 177,49 178, ,12 176,44 176,70 177, ,09 176,47 176,79 177, ,06 176,40 176,68 177, ,00 176,31 176,58 176, ,76 175,95 176,14 176, ,84 176,09 176,34 176, ,66 175,82 176,04 176, ,59 175,73 175,94 176, ,50 175,57 175,75 176,19 I Figur 15 og Figur 16 er de beregnede vannstandene for åtte av vannføringene sammenstilt før og etter bygging av dam. Som det går fram av figurene vil forskjellene bli størst for de laveste vannføringene, siden de beregnede vannstandene med dam aldri blir lavere enn kote 175,5. Beliggenheten av de fire profilene (ut for campingplassen, like nedstrøms Birkeland bru, rett nedstrøms Bakkekilen og rett nedstrøms Birkelandsfossen) som er gitt en spesiell omtale senere i dette kapittelet, er vist med vertikale grå streker på figurene. Ved store vannføringer, der dammen vil bli manøvrert med senkede luker for ikke å få økt vannstandsstigning på strekningen fra Fennefossen og opp til Birkelandsfossen, viser beregningene at vannstandene med dam vil bli litt lavere enn med dagens forhold i området nærmest dammen (jf. Figur 16). Årsaken til dette er at en vil måtte sprenge bort noe fjell i damprofilet for å kunne få etablert de tre gummilukene med mulighet for 1,5 m senking. Resultatet blir at med maksimal lukeåpning vil tverrprofilet ved dammen bli noe større og få en mindre friksjon enn tilfellet er i dagens situasjon med noe varierende bunnforhold i profilet og enkelte gjenstående rester etter gammel damkonstruksjon. Beregningene viser at ved en vannføring noe under årlig middelflom på 490 m³/s vil vannstanden på toppen av Fennefossen med dagens forhold bli lik den planlagte damhøyden på kote 175,5. P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 22 av 39

24 Vannstander med og uten dam moh Tett dam 175 Dagens 175 Tett dam 100 Dagens 100 Tett dam 50 Dagens 50 Tett dam 15 Dagens meter fra Fennefoss dam Figur 15 Beregnede vannstander med dagens forhold (naturlig) og med dam i området fra Fennefossen og opp til Birkelandsfossen ved lave og midlere vannføringer Vannstander med og uten dam moh Åpne luker 1180 Dagens 1180 Åpne luker 795 Dagens 795 Åpne luker 660 Dagens 660 Åpne luker 490 Dagens meter fra Fennefoss dam Figur 16 Beregnede vannstander med dagens forhold (naturlig) og med dam i området fra Fennefossen og opp til Birkelandsfossen ved høye vannføringer Bygging av dammen vil medføre at vannstandene oppstrøms Fennefossen i normal drift av kraftverket ikke kommer lavere enn kote 175,5. Det blir spesielt ved lavere og midlere vannføringer at vannstandene med dam vil bli merkbart høyere enn i dagens situasjon. Dammen vil også medføre at de årlige vannstandsvariasjonene en kan forvente på de forskjellige lokalitetene oppstrøms Fennefossen blir mindre enn situasjonen er i dag. Dette er illustrert nedenfor for fire utvalgte lokaliteter, profil 1077 ut for campingplassen, profil 1558 like nedstrøms Birkeland bru, profil 2440 rett nedstrøms Bakkekilen og profil 3378 rett nedstrøms P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 23 av 39

25 Birkelandsfossen, jf. Figur 17. I Figur 18 er beregnede vannstander ut for campingplassen vist for dagens situasjon og med dam for de ni forskjellige vannføringene det er gjort beregninger med. Tilsvarende er vannstandene vist ved Birkeland bru i Figur 19, ved Bakkekilen i Figur 20 og ved Birkelandsfossen i Figur 21. Figur 17 Fire utvalgte profiler m o.h Dagens Med dam Vannstander i profil 1077, ved campingplassen Vannføringer, m³/s Figur 18 Beregnede vannstander i profil 1077 ut for campingplassen. Blå punkter viser vannstander uten dam, mens oransje punkter viser vannstander med dam og kraftstasjon. P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 24 av 39

26 m o.h Vannstander i profil 1558, nedstrøms brua Dagens Med dam Vannføringer, m³/s Figur 19 Beregnede vannstander i profil 1558 nedstrøms Birkeland bru. Blå punkter viser vannstander uten dam, mens oransje punkter viser vannstander med dam og kraftstasjon. m o.h Vannstander i profil 2440, ved Bakkekilen Dagens Med dam Vannføringer, m³/s Figur 20 Beregnede vannstander i profil 2440 like ut for Bakkekilen. Blå punkter viser vannstander uten dam, mens oransje punkter viser vannstander med dam og kraftstasjon. P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 25 av 39

27 m o.h Vannstander i profil 3378, nedstrøms Birkelandsfossen Dagens Med dam Vannføringer, m³/s Figur 21 Beregnede vannstander i profil 3378 nedstrøms Birkelandsfossen. Blå punkter viser vannstander uten dam, mens oransje punkter viser vannstander med dam og kraftstasjon. De vannstandsvariasjonene som kan forventes ved en vannføringsendring fra en lavvannføring på 15 m³/s til forskjellige midlere og større vannføringer er vist i Tabell 9 for alle fire utvalgte lokaliteter. Tabell 9 Beregnede vannstandsvariasjoner i meter fra vannstand ved lavvannføring på 15 m³/s og opp til ulike midlere og høye vannføringer, for dagens forhold og med dam Vannføringsvariasjon Profil 1077 Profil 1558 Profil 2440 Profil 3378 (m³/s) Dagens Dam Dagens Dam Dagens Dam Dagens Dam ,62 0,00 0,72 0,03 0,86 0,09 0,91 0, ,93 0,02 1,09 0,08 1,35 0,25 1,43 0, ,77 0,16 2,08 0,56 2,76 1,29 2,94 1, ,10 0,32 2,48 0,90 3,37 1,88 3,58 2, ,35 0,54 2,63 1,18 3,76 2,32 4,01 2, ,97 1,08 3,28 1,62 4,92 3,48 5,21 3,78 I den smale Bakkekilen, som strekker seg inn fra hovedelva på vestsiden omtrent midtveis mellom Birkeland bru og Birkelandsfossen (se kartet i Figur 4), vil de endrete vannstandsforholdene med dam kunne bli godt synlige. Ved befaring i april 2007 var vannføringen i elva mellom 160 og 170 m³/s. Da var vannstanden iht. modellberegningene (profil ) omtrent på kote 175,36 (jf. Tabell 1). Indre del av kilen var da preget av mye gjennombløt vegetasjon, som vist på fotografiet i Figur 22. Med dam ville vannstanden ved samme vann- P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 26 av 39

28 føring vært ca 36 cm høyere (jf. Tabell 7) og kilen ville trolig framstått med et sammenhengende vannspeil helt inn, i hvert fall i den første tiden før kilen også med de nye vannstandsforholdene trolig vil bli preget av gjengroing. Figur 22 Bakkekilen fotografert ved en vannføring på m³/s i Otra (foto: SWECO Grøner) Utløpsområdet Vannstandsforholdene nedstrøms fossen kan bli noe endret om en velger å senke utløpet fra kraftstasjonen ned til nivået i Kilefjorden. En slik senking vil innebære noe utvidelsesarbeider ved øyene like nedstrøms fossen. I dagens situasjon har vannstandsregistreringer vist opp til 35 cm vannstandsforskjell i dette området. 6.2 Vannføringsforhold Det er ikke forventet at vannføringene i Otra vil bli endret som følge av utbyggingen av Fennefoss kraftverk. Vannføringene vist i Figur 11 og i vedlegg 1 anses følgelig som representative også for situasjonen med kraftverket. For utbyggingsstrekningen i selve Fennefossen vil Fennefoss kraftverk medføre sterkt redusert vannføring. Med en slukeevne i kraftstasjonen på 160 m³/s er det gjort beregninger av vannføring i fossen uten og med slipp av minstevannføring. Det er pålagt en minstevannføring på 15 m³/s i Otra ut av Byglandsfjorden. Alminnelig lavvannføring ut av Byglandsfjorden er oppgitt til 10 m³/s (jf. St.prp. nr. 73 ( ) s. 52). Fennefossen ligger bare ca 10 km nedstrøms Byglandsfjorden, og alminnelig lavvannføring ved Fennefossen kan antas å være bare marginalt større enn ut av Byglandsfjorden. AEP har i konsesjonssøknaden for Fennefoss kraftverk forutsatt et slipp av minstevannføring som i middel over året blir lik den alminnelige lavvannføringen. Det er lagt inn et slipp på 15 m³/s i sommermånedene mai til september, mens resten av året får et slipp på 6,4 m³/s. Denne minstevannføringen er benyttet i de videre presentasjonene, med slipp av 15 m³/s i ukene 18 til 39 og 6,4 m³/s i ukene 40 til 17. P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 27 av 39

29 Uten slipp vil det i årsmiddel for perioden gå en vannføring på 5,0 m³/s i fossen, og med slipp av minstevannføring som beskrevet over vil en få et middel på 13,5 m³/s. Vannføringen i fossen vil imidlertid ikke fordele seg jevnt over året. I Figur 23 er simulerte ukesmiddelvannføringer i fossen, forbi kraftstasjonen, vist for situasjonene uten og med slipp av minstevannføring. m³/s 25 Uten minstevannføring Med minstevannføring uke Figur 23 Beregnet midlere vannføring i Fennefossen, forbi kraftstasjonen, uten og med slipp av minstevannføring Persentilverdier for vannføring i fossen uten slipp av minstevannføring er vist i Figur 24 og i vedlegg 2. Tilsvarende er for situasjonen med slipp av minstevannføring vist i Figur 25 og vedlegg 3. Som det går fram av figurene, og tabellene i vedleggene 2 og 3, er det først i området mellom 50- og 75-persentilene det blir verdier større enn 0 i situasjonen uten minstevannføring og større enn minstevannføringskravet i situasjonen med slipp. m³/s Persentiler forbi Fennefoss ( ) Maks 95-persentil 90-persentil 75-persentil Median uke Figur 24 Persentilverdier av vannføring i Fennefossen, forbi kraftstasjonen, uten slipp av minstevannføring P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 28 av 39

30 m³/s Maks 95 % 90 % 75 % Median Persentiler forbi Fennefoss ( ) uke Figur 25 Persentilverdier av vannføring i Fennefossen, forbi kraftstasjonen, med slipp av minstevannføring på 15 m³/s om sommeren og 6,4 m³/s om vinteren Det er plukket ut tre typiske år, et tørt, et midlere og et vått. Det må understrekes at ingen av disse årene var hhv. tørre, midlere eller våte gjennom alle ukene i hele året. Basert på beskrivelse av tilsigsserier for Otravassdraget (AEP 2006) er de tre typiske årene valgt ut fra beregnede årlige middeltilsig til Vigeland kraftstasjon for perioden (jf. Figur 26). Vigeland er nederste kraftstasjonen i vassdraget, og totaltilsiget til denne stasjonen er forutsatt å gi et akseptabelt bilde av vannføringsforholdene ved Fennefossen hva gjelder om årene var tørre eller våte. Fra årstilsigene til Vigeland kraftverk, jf. Figur 26, er året 1996 valgt ut som et tørt år, året 2004 valgt ut som et år med midlere vannføringsforhold og året 1967 valgt ut som et vått år Serie1 10 per. Bev. Gjsnitt. (Serie1) 21.AEP Vigeland Ref Figur 26 Beregnede årstilsig til Vigeland kraftverk (kilde: AEP 2006) P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 29 av 39

31 Vannføringene i fossen, forbi kraftstasjonen, i de tre typiske årene er beregnet uten og med slipp av minstevannføring. Kurver med ukesvannføringer er vist i Figur 27, Figur 28 og Figur 29, hhv. for tørt, midlere og vått år, sammen med vannføringer for situasjonen uten Fennefoss kraftverk. m³/s Tørt år (1996) Før utbygging Uten minstevannføring Med minstevannføring uke Figur 27 Beregnet vannføring i Fennefossen i et typisk tørt år før utbygging av kraftverket, og etter utbygging for situasjonene uten og med slipp av minstevannføring m³/s Midlere år (2004) Før utbygging Uten minstevannføring Med minstevannføring uke Figur 28 Beregnet vannføring i Fennefossen i et typisk år med midlere vannføringsforhold før utbygging av kraftverket, og etter utbygging for situasjonene uten og med slipp av minstevannføring P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 30 av 39

32 Vått år (1967) m³/s 320 Før utbygging Uten minstevannføring Med minstevannføring uke Figur 29 Beregnet vannføring i Fennefossen i et typisk vått år før utbygging av kraftverket, og etter utbygging for situasjonene uten og med slipp av minstevannføring 6.3 Strømningsforhold Oppstrøms dammen Figur 30 og Figur 31 viser sammenligning av beregnede vannhastigheter med dagens forhold og etter bygging av en dam. De fire profilene som er gitt en særskilt omtale i kapittel 6.1 er angitt med grå streker på figurene. Beregnede vannhastigheter med kraftverket i drift er vist i Tabell 10 og i Tabell 11 for alle de ni forskjellige vannføringsverdiene. For det meste reduseres vannhastighetene med en dam ved Fennefossen, men ved høye vannføringer og med lukene nede vil hastighetene bli noe større enn ved dagens forhold på strekningen fra dammen til Birkeland bru. 1.6 Vannhastigheter med og uten dam m/s Tett dam 175 Dagens 175 Tett dam 100 Dagens 100 Tett dam 50 Dagens 50 Tett dam 15 Dagens meter fra Fennefoss dam Figur 30 Beregnede vannhastigheter for strekningen fra Fennefossen til Birkelandsfossen med dagens forhold og etter bygging av dam ved lave og midlere vannføringer P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 31 av 39

33 5 Vannhastigheter med og uten dam 5 m/s Åpne luker 1180 Dagens 1180 Åpne luker 795 Dagens 795 Åpne luker 660 Dagens 660 Åpne luker 490 Dagens meter fra Fennefoss dam Figur 31 Beregnede vannhastigheter for strekningen fra Fennefossen til Birkelandsfossen med dagens forhold og etter bygging av dam ved høye vannføringer Tabell 10 Beregnede vannhastigheter oppstrøms Fennefossen med dam på kote 175,5 ved lave og midlere vannføringer (ingen luker i dammen senket) Vannhastigheter (m/s) Profil Avstand (m) fra dam 15 m³/s 50 m³/s 100 m³/s 166 m³/s 175 m³/s ,06 0,19 0,37 0,57 0, ,03 0,11 0,21 0,33 0, ,03 0,09 0,17 0,26 0, ,04 0,12 0,23 0,37 0, ,08 0,26 0,51 0,82 0, ,05 0,18 0,35 0,57 0, ,11 0,36 0,72 1,16 1, ,09 0,31 0,62 1,00 1, ,07 0,23 0,47 0,76 0, ,06 0,21 0,43 0,70 0, ,09 0,31 0,62 1,01 1, ,06 0,19 0,38 0,63 0, ,05 0,17 0,35 0,57 0, ,04 0,14 0,27 0,45 0, ,05 0,16 0,32 0,53 0,56 P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 32 av 39

34 Tabell 11 Beregnede vannhastigheter oppstrøms Fennefossen med dam på kote 175,5 ved høye vannføringer (med senkede luker i dammen) Vannhastigheter (m/s) Profil Avstand (m) fra dam 490 m³/s (QM) 660 m³/s (Q5) 795 m³/s (Q10) 1180 m³/s (Q500) ,11 1,27 1,36 1, ,64 0,73 0,78 0, ,56 0,66 0,72 0, ,79 0,92 1,01 1, ,84 2,18 2,40 2, ,27 1,49 1,64 1, ,84 3,45 3,84 4, ,21 2,47 2,57 3, ,84 2,21 2,44 3, ,76 2,14 2,38 3, ,66 3,29 3,65 3, ,6 1,92 2,07 2, ,56 1,93 2,10 2, ,27 1,59 1,73 2, ,55 2,03 2,26 2,81 Med inntaket til kraftstasjonen på østre side av elva vil strømningsmønsteret endre seg i området like oppstrøms Fennefossen og dammen. I tillegg til generelt lavere hastigheter vil hovedstrømmen med kraftverket i drift gå mot inntaket til kraftverket. Med dagens forhold går hovedmengden av vannet langs vestre side av elva ned mot fossen. Siden det er planlagt å slippe minstevannføring over både vestre og østre luke, vil det i framtiden bli en svak strøm også langs vestre side av elva ned mot dammen Utløpsområdet Med redusert vannføring i selve fossen, og med nytt utløp fra planlagt kraftverk, vil strømningsmønsteret i dette området endres (jf. tegningsutsnittet i Figur 32). Vannføringer opp til 160 m³/s, kraftstasjonens slukeevne, vil gå gjennom kraftstasjonen på østre bredd og bare minstevannføringsslipp og eventuelle flomtap vil gå i selve fossen. Hovedstrømmen vil bli konsentrert fra kanalen ut fra kraftstasjonen og mot de små øyene nedstrøms fossen og videre ned i Kilefjorden. P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 33 av 39

35 Figur 32 Vannvei Fennefoss kraftverk 6.4 Erosjonsforhold Oppstrøms dammen Ved å bygge en dam ved Fennefossen vil det som nevnt tidligere bli lavere gradient på vannlinja og dermed lavere vannhastigheter. Dette indikerer at erosjonen sannsynligvis vil bli mindre enn under dagens forhold. Det er mulig det kan bli en kortvarig økning av erosjon etter at dammen er etablert da vannstanden generelt vil ligge noe høyere enn tidligere. Dette betyr da at områder som i dag sjelden påvirkes vil oftere være utsatt for erosjon. Normalt vil dette stabilisere seg og på sikt er det lite sannsynlig at det skal være et vedvarende problem med erosjon på strekningen. Det ble under befaring heller ikke funnet noen spesielle områder som virker spesielt utsatt for erosjon Utløpsområdet Ved økt vannføring nedstrøms kraftstasjonsutløpet vil elvebredden nærmest utløpet, som er dominert av løsmasser / slagg, bli erosjonsutsatt. På denne strekningen vil det bli nødvendig med erosjonsforebyggende tiltak. 6.5 Vanntemperatur og isforhold Vanntemperatur Selv om inntaksmagasinet til Fennefoss kraftverk vil få noe mer preg av å være en sjø, og vannhastighetene vil bli lavere, forventes det ikke vesentlige endringer i vanntemperaturforholdene. Noe økt oppholdstid vil kunne gi litt lavere vanntemperatur om vinteren, mens om P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 34 av 39

36 sommeren vil effekten av økt oppholdstid langt på vei bli oppveiet av at det vil være et større vannvolum som skal varmes opp Isforhold Det forventes mulighet for noe økt islegging i inntaksmagasinet til Fennefoss kraftverk. Imidlertid er arealet lite og vannføringene, og dermed vannhastighetene, fortsatt forholdsvis store, slik at strekningen vil fortsatt ha preg av å være en elvestrekning. Spesielt vil det fortsatt være strøm og åpent vann i de trangere partiene. Nedstrøms kraftstasjonen kan det kanskje bli et noe større område med dårlig is inn i Kilefjorden enn situasjonen er i dag, siden kraftstasjonsutløpet vil konsentrere hoveddelen av vannstrømmen sammenlignet med dagens forhold med vann ned fossen i full bredde. 6.6 Lokalklima / frostrøyk Det forventes ingen forverring av frostrøykforholdene som følge av prosjektet. Hvis det skulle bli endringer i isdekket, vil det bli mer is enn tidligere. Sannsynligvis medfører ikke prosjektet noen merkbare endringer i frostrøykforholdene i det hele tatt. P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 35 av 39

37 7 REFERANSER AEP Tilsigsserier for Otravassdraget Hilleborg K. Sorteberg NVE Konsesjonsbehandling av vannkraftsaker. NVE Veileder Stortingsproposisjon nr. 73 ( ). Ny reguleringskonsesjon for Byglandsfjorden m.m. i Otravassdraget og tillatelse til diverse overføringer til Brokke kraftverk og bygging av Skarg kraftverk Utaaker, Kåre Virkninger av vassdragsreguleringer på lokalklimaet. NVE Publikasjon nr P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 36 av 39

38 Vedlegg 1 Simulerte vannføringer (m³/s) i Otra ved Fennefossen ( ) Uke Min 25-persentil Median 75-persentil Maks P:\134\ Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 37 av 39