Flomberegninger. E39 Otneselva-Trollbekken-Hestneselva

Transkript

1 Flomberegninger E39 Otneselva-Trollbekken-Hestneselva

2 MVS Miljø rapportmal Tittel: Flomberegninger E39 Otneselva-Trollbekken-Hestneselva Oppdragsgiver: Rådgiver: RAPPORT Statens vegvesen Region midt Ressursavdelingen Fylkeshuset 6404 MOLDE Oppdragsgivers kontaktperson: Norconsult AS Ingvald Ystgaardsv. 3A, 7047 Trondheim Telefon: Telefax: E-post: Foretaksreg.: NO MVA Oppdragsleder: Jan Ivar Mittet Aslaug Bjørke Oppdragsnr.: Dokumentnr.: Utarbeidet av: Sign.: Tony Zalik Revisjon: Dato: Fagkontrollert av: Sign.: Kristian Longva Antall sider og bilag Godkjent av: Sign.: Antall sider, antall vedlegg Aslaug Bjørke Revisjon Dato Beskrivelse Utarbeidet Fagkontrollert Godkjent SAMMENDRAG Norconsult er engasjert av Statens Vegvesen til å beregne 200-års flomnivå i forbindelse med omleggingen av E39 (alternativ 3c) og plasseringen av nye konstruksjoner på strekningen mellom Hestnes og Otnes. Denne rapporten tar for seg nedbørsfeltene til Otneselva,Trollhaugsbekken og Hestneselva.

3 Side: 3 av 11 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 GENERELL DEL Oppdragsbeskrivelse Grunnlag METODER OG BEREGNINGER Den rasjonelle metode Mannings formel RESULTAT Oversiktstabell... 6 VEDLEGG Vedlegg 1 - Beregningsresultat avrenning Vedlegg 2 - Beregningsresultat kapasitet Vedlegg 3 - IVF-kurve for stasjon Kristiansund

4 Side: 4 av 11 1 GENERELL DEL 1.1 Oppdragsbeskrivelse Norconsult er engasjert av Statens Vegvesen til å beregne 200-års flomnivå i forbindelse med omleggingen av E39 (alternativ 3c) og plasseringen av nye konstruksjoner på strekningen mellom Hestnes og Otnes. Denne rapporten tar for seg nedbørsfeltene til Otneselva,Trollhaugsbekken og Hestneselva, som vist på figur Grunnlag Som grunnlag for å vurdere nedbørfeltene har det følgende blitt benyttet: Terrengkotekart fra Statens Kartverket Google maps og GisLink Kart over nedbørfelt fra Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) IVF kurver fra Meteorologisk Institutt. Nedbørfeltene er tegnet i AutoCAD med utgangspunkt i terrengkotekart fra Statens Kartverk og grenselinjer fra NVEs kart over nedbørsfelt. Terrengkotekartet som er brukt har høydekurver på 1m, 5m og 20m. Nedbørsfeltene har så blitt lagt inn på områdekart fra GisLink, som vist på figur 1. Figur 1: nedbørsfelt

5 Side: 5 av 11 2 METODER OG BEREGNINGER 2.1 Den rasjonelle metode For beregning av avrenning fra nedbørfeltene er Den rasjonelle metode brukt. Den rasjonelle metode egner seg for små felt mindre enn 10km^2. Ved den rasjonelle metode er avrenningen (Q) gitt ved: Q = C * i * A * Kf Der C = avrenningsfaktoren. Nedbørfeltene langs E39 består av en kombinasjon av skogsområder, landbruksområder og bart/bratt fjell. Avrenningsfaktoren brukt i beregningene er vektet i forhold til andel skog, landbruk og bart fjell innenfor nedbørfeltet. Det er brukt C = 0,5 for skogsområder, C = 0,4 for landbruksområder og C = 0,9 for bratt/bart fjell. For 200-års nedbørsberegning har C-verdiene blitt øket med 30 %. i = dimensjonerende nedbørsintensitet, l/(s*ha) A = feltareal, ha Dimensjonerende nedbørintensitet varierer med gjentaksintervallet og feltets konsentrasjonstid. Konsentrasjonstiden beregnes av formelen: tc = 0,6 * L * H-0, * Ase Der tc = tidsfaktor, minutter L = lengde av feltet, m H = høydeforskjellen i feltet, m Ase = andel innsjø i feltet, forholdstall Kf = klimafaktor, 1,4 er brukt Det følgende viser oversikt over avrenningsberegningen for områdene. Flere detaljer er vist i vedlegg. Område Navn Areal (hektar) C tc (min) Nedbørintensitet (l/s*hektar) Q (l/s)* A1 Otneselva 448,7 0, , A2 Trollbekken 4,1 0, ,9 428 A3 Hestneselva 354,7 0, , *snøsmelting er ikke tatt med. 2.2 Mannings formel: Vannlinjen er beregnet ved hjelp av mannings formel. Hvor Ku er 1 n = mannings tall A = tverrsnitt på strømningsareal (m^2) R = hydraulisk radius (m) S = fall på vannflaten (m/m) B = bredde (m) y = dybde (m) Z = horisontal distanse (m) Se vedlegg for beregninger,, A = By + Zy2

6 Side: 6 av 11 3 RESULTAT 3.1 Oversiktstabell Denne tabellen viser informasjon som skal brukes til videre prosjektering av konstruksjoner på krysningspunktene. Tabell 1: Navn Konstruksjonstype Vannmengde Dybde (m) (200-års flom) (l/s) Trollhaugbekken Bru 430 0,25 53,3 Otneselva Bru ,07 30,0 Hestneselva Bru ,64 11,9 Vannlinjeberegning (kotehøyde i m)

7 Side: 7 av 11 Vedlegg 1 prosjekt posisjon bemerkninger E39 Otneselva Rasjonelle metoden, Håndbok 018 ** Q=CIAkf Urbant felt- utbygd felt returperiode = 0 se figur 403.1, side 115 C verdi = 0 se figur 405.2, side 116 areal= 0 m^2 = 0,00 hectar L= 0 lengde på feltet,m H= 0 høydeforskjell i feltet,m Kf= 0 klimafaktor, se side 135 Tc= #DIV/0! urban-konsentrasjonstid, varighet, minutter, se side 136 nedbørintensitet= 0 (l/s*hectar), fra metrologisk institutt ved bruk av Tc Q= 0,0 l/s Naturlig felt - skogområder, ikke utbygde felt returperiode = 200 se figur C verdi = 0,78 se figur areal= m^2 = 448,69 hectar, felt må være mindre enn 1000 hectar L= 3609 lengde på feltet,m H= 695 høydeforskjell i feltet,m Kf= 1,4 klimafaktor, side 135, manual 018 Ase= 0 andel insjø i feltet, forholdstall Tc= 82,1 naturlig-konsentrasjonstid, varighet, minutter nedbørintensitet= 54,5 (l/s*hectar), fra metrologisk institutt ved bruk av Tc Q= 26703,4 l/s

8 Side: 8 av 11 prosjekt posisjon bemerkninger E39 Trollhaugbekken Rasjonelle metoden, Håndbok 018 ** Q=CIAkf Urbant felt- utbygd felt returperiode = 0 se figur 403.1, side 115 C verdi = 0 se figur 405.2, side 116 areal= 0 hectar (x10000=m^2) L= 0 lengde på feltet,m H= 0 høydeforskjell i feltet,m Kf= 0 klimafaktor, se side 135 Tc= #DIV/0! urban-konsentrasjonstid, varighet, minutter, se side 136 nedbørintensitet= 0 (l/s*hectar), fra metrologisk institutt ved bruk av Tc Q= 0,0 l/s Naturlig felt - skogområder, ikke utbygde felt returperiode = 200 se figur C verdi = 0,64 se figur areal= m^2 = 4,09 hectar, felt må være mindre enn 1000 hectar L= 575 lengde på feltet,m H= 174 høydeforskjell i feltet,m Kf= 1,4 klimafaktor, side 135, manual 018 Ase= 0 andel insjø i feltet, forholdstall Tc= 26,2 naturlig-konsentrasjonstid, varighet, minutter nedbørintensitet= 116,9 (l/s*hectar), fra metrologisk institutt ved bruk av Tc Q= 428,2 l/s

9 Side: 9 av 11 prosjekt posisjon bemerkninger E39 Hestneselva Rasjonelle metoden, Håndbok 018 ** Q=CIAkf Urbant felt- utbygd felt returperiode = 0 se figur 403.1, side 115 C verdi = 0 se figur 405.2, side 116 areal= 0 hectar (x10000=m^2) L= 0 lengde på feltet,m H= 0 høydeforskjell i feltet,m Kf= 0 klimafaktor, se side 135 Tc= #DIV/0! urban-konsentrasjonstid, varighet, minutter, se side 136 nedbørintensitet= 0 (l/s*hectar), fra metrologisk institutt ved bruk av Tc Q= 0,0 l/s Naturlig felt - skogområder, ikke utbygde felt returperiode = 200 se figur C verdi = 0,68 se figur areal= m^2 = 354,65 hectar, felt må være mindre enn 1000 hectar L= 2605 lengde på feltet,m H= 509,5 høydeforskjell i feltet,m Kf= 1,4 klimafaktor, side 135, manual 018 Ase= 0 andel insjø i feltet, forholdstall Tc= 69,2 naturlig-konsentrasjonstid, varighet, minutter nedbørintensitet= 61,6 (l/s*hectar), fra metrologisk institutt ved bruk av Tc Q= 20798,0 l/s

10 Side: 10 av 11 Vedlegg 2: eksempel skisse Z=2 B=1,5 Q=3 Otneselva mål Q= 26,7 cms B= 0 m Z1= 9,86 Z2= 5,28 S= 0,045 m/m n= 0,045 prøv y= 1,07 m A1= 5,64 A2= 3,02 P1= 10,60 P2= 5,75 K1= 82,21 K2= 43,65 Q1= 17,44 Q2= 9,26 beregnet Q= 26,70 cms Trollhaugbekken mål Q= 0,43 cms B= 0,00 m Z= 2,72 S= 0,200 m/m prøv y= 0,25 m n= 0,045 R= 0,13 A= 0,17 beregnet Q= 0,44 cms Hestneselva mål Q= 21 cms B= 4,7 m Z1= 1,6 Z2= 5,3 S= 0,12 m/m n= 0,045 prøv y= 0,64 m A1= 1,83 A2= 2,59 P1= 3,56 P2= 5,80 K1= 26,09 K2= 33,52 Q1= 9,04 Q2= 11,61 beregnet Q= 20,65 cms

11 Side: 11 av 11 Vedlegg 3 IVF-kurver (Intensitet-met.no logo Stasjoner Stnr Navn I drift fra I drift til Hoh Kommune Fylke Region KRISTIANS sep KristiansunMøre Og RVESTLANDET Stasjonen(e) har vært operative i følgende perioder: Stnr Fra dato Til dato : : :00 *** MELDING *** Alle måleserier for korttidsnedbør er korte når det gjelder returperioder på 50 år og lengre. Estimat med slike returperioder må derfor benyttes med forsiktighet. *** MELDING *** Rapporten inneholder godkjente kvalitetskontrollerte data. Returperioder(år); Nedbørintensitet i liter pr. sekund pr. hektar(10 000m²) (l/s*ha) KRISTIANSUND - KARIHOLA Periode: Antall sesonger: 30 År 1 min. 2 min. 3 min. 5 min. 10 min. 15 min. 20 min. 30 min. 45 min. 60 min. 90 min. 120 min. 180 min. 360 min. 720 min min ,4 148,2 131, ,4 63,8 54,1 43,3 34,8 29,3 23,7 20,5 16,9 11,7 8,4 5, ,5 186,1 170,7 143,5 106,5 85,7 72,7 57,7 45,6 37,9 29,8 25,8 20,5 13,6 9,7 6, ,7 211,2 196,9 165,7 123,8 100, ,2 52,8 43,6 33,8 29, ,9 10,6 7, ,6 235, ,4 114,1 96,8 76,4 59, ,7 32,7 25,3 16,1 11,4 7, ,7 242, ,8 145,6 118,5 100,5 79,3 61,8 50,7 38,9 33,7 26,1 16,5 11,7 8, ,8 266,4 254,6 214,6 161,8 132, ,2 68,5 56,1 42, ,3 17,7 12,5 8, ,7 289, ,3 177,9 145,6 123,5 97,1 75,1 61,4 46,4 40,3 30,6 18,9 13,4 9, , ,3 255, ,1 134,9 105,9 81,8 66,6 50,2 43,6 32, ,2 9,8 Returperioder(år); Nedbørsum(mm) KRISTIANSUND - KARIHOLA Periode: Antall sesonger: 30 År 1 min. 2 min. 3 min. 5 min. 10 min. 15 min. 20 min. 30 min. 45 min. 60 min. 90 min. 120 min. 180 min. 360 min. 720 min min. 2 1,1 1,8 2,4 3,3 4,8 5,7 6,5 7,8 9,4 10,5 12,8 14,8 18,3 25,3 36,3 50,1 5 1,4 2,2 3,1 4,3 6,4 7,7 8,7 10,4 12,3 13,6 16,1 18,6 22,1 29,4 41,9 57,9 10 1,6 2,5 3,5 5 7,4 9 10,2 12,1 14,3 15,7 18,3 21,1 24,8 32,2 45,8 63,1 20 1,7 2,8 4 5,6 8,4 10,3 11,6 13,8 16,1 17,6 20,4 23,5 27,3 34,8 49,2 68,3 25 1,8 2,9 4,1 5,8 8,7 10,7 12,1 14,3 16,7 18, ,3 28,2 35,6 50, ,2 4,6 6,4 9,7 11,9 13,4 15,9 18,5 20,2 23,1 26,6 30,6 38, , ,2 3,5 5 7,1 10,7 13,1 14,8 17,5 20,3 22,1 25, ,8 57,9 79, ,4 3,8 5,5 7,7 11,6 14,3 16,2 19,1 22, ,1 31,4 35,5 43,2 61,3 84,7 Data er gyldig per (CC BY 3.0), Meteorologisk institutt (MET) eklima@met.no