Jølster kommune. Reguleringsområde Fossheim, Skei. Vurdering av skredfare

Transkript

1 Jølster kommune. Reguleringsområde Fossheim, Skei Vurdering av skredfare R 9. juni 2011

2

3 Prosjekt Prosjekt: Jølster kommune. Reguleringsområde Fossheim, Skei Dokumentnr.: R Dokumenttittel: Vurdering av skredfare Dato: 9. juni 2011 Oppdragsgiver Oppdragsgiver: Jølster kommune Oppdragsgivers kontaktperson: Anne Grete Nøttingnes Kontraktreferanse: Bestilling av 9. februar 2011 For NGI Prosjektleder: Utarbeidet av: Kontrollert av: Krister Kristensen Krister Kristensen Peter Gauer Sammendrag Vurderingen er at hele reguleringsområdet kan benyttes for bygninger i klasse S1. Den øverste delen mot fjellsiden tilfredsstiller ikke etter vår vurdering kravene i Plan- og bygningsloven til sikkerhet for klasse S2. Det samme gjelder bygninger i klasse S3. Grensen for denne bygningsklassen kommer ytterligere et stykke ned i området. For å øke arealet som kan bebygges med bygninger i klasse S2 og 3, kan det gjøres terrengtiltak langs oversiden av området. Dette kan gjøres i form av en kombinert grøft/voll som skal virke til å fange opp skredblokker. Vollen må detaljprosjekteres for endelig utforming og dimensjonering.

4 Innhold Dokumentnr.: R Side: 4 1 Innledning Forutsetninger og definisjon av kartet Fjellskred Bruk av faregrensene 6 2 Områdebeskrivelse 7 3 Grunnlag for vurderingene Andre skredvurderinger som er gjort i området Meteorologiske forhold i området Observasjoner i terrenget Terrenganalyser og utløpsberegninger 16 4 Skredfarevurdering 18 5 Sikringstiltak 19 6 Referanser 21 Kontroll- og referanseside

5 Dokumentnr.: R Side: 5 1 Innledning I forbindelse med utarbeidelse av reguleringsplan for Fossheim ved Skei i Jølster har NGI vurdert sannsynligheten for skred mot planområdet. Faregrenser er angitt i forhold til kravene i Plan- og bygningsloven. Denne rapporten beskriver grunnlaget for vurderingene som er gjort. Faregrensene blir også levert i en egen leveranse i form av en SOSI-fil. 1.1 Forutsetninger og definisjon av kartet Skredtypene som er vurdert omfatter snø-, stein-, og flomskred og vurderingen forutsetter dagens forhold med hensyn til klima, topografi og vegetasjon. Grensene som er angitt viser utbredelsen av skred med årlig samlet sannsynlighet på henholdsvis 1/5000, 1/1000 og 1/100, tilsvarende sikkerhetskrav for sikkerhetsklassene S3, S2 og S1. Utdrag fra Forskrift om tekniske krav til byggverk (Byggteknisk forskrift TEK10) i Plan- og bygningsloven: 7-3. Sikkerhet mot skred (1) Byggverk hvor konsekvensen av et skred, herunder sekundærvirkninger av skred, er særlig stor, skal ikke plasseres i skredfarlig område. (2) For byggverk i skredfareområde skal sikkerhetsklasse for skred fastsettes. Byggverk og tilhørende uteareal skal plasseres, dimensjoneres eller sikres mot skred, herunder sekundærvirkninger av skred, slik at største nominelle årlige sannsynlighet i tabellen nedenfor ikke overskrides. Tabell: Sikkerhetsklasser ved plassering av byggverk i skredfareområde Sikkerhetsklasse for skred Konsekvens Største nominelle årlige sannsynlighet S1 liten 1/100 S2 middels 1/1000 S3 stor 1/5000 Loven gir mulighet for at faren for bygg og tilhørende uteareal reduseres ved fysiske tiltak. Faresonene er i utgangspunktet bare gyldige under dagens klima, vegetasjonsdekke og terreng. Klimaendring og menneskelige inngrep i terreng og vegetasjon som for eksempel skogsvegbygging, snauhogst og skogplanting, kan endre forutsetningene for vurderingene og gjøre revisjon av faregrensene nødvendig. Etablering av permanente fysiske sikringstiltak mot skred vil medføre at utbredelsen av fareområdene kan reduseres.

6 Dokumentnr.: R Side: 6 Nøyaktigheten til kartet avhenger til dels av oppløsningen til grunnlagskartene som er brukt. Mindre bratte heng og terrengformasjoner som kan gi opphav til utfall og utglidninger kan derfor være utelatt. Kart som er utarbeidet på reguleringsplannivå gir en generell vurdering av skredforholdene over det aktuelle arealet. På byggesaksnivå kan forhold innenfor byggeplassen, som stabiliteten til byggegrop og fjellskjæringer, dreneringsforhold m.v., gjøre det nødvendig med ytterligere vurderinger når den endelige plasseringen av bygningen og bygningsutformingen er bestemt. Metodikken for å lage skredfaresonekartene omfatter en del kvalitative vurderinger i tillegg til kvantitative beregningsmetoder og faresonekart kan generelt ikke oppfattes som endelige. Metodene som benyttes er beheftet med usikkerhet og faregrensene må muligens revideres når ny viten og erfaring blir tilgjengelig. 1.2 Fjellskred Faren for fjellskred (med volum over m 3 ) er ikke detaljvurdert i form av stabilitetsanalyser av store fjellpartier. Sekundære effekter av fjellskred i form av flodbølge er heller ikke med i denne vurderingen. I følge en kartlegging utført av NGU i 2007 (Henderson, mfl. 2008) er det ikke potensielle utløsningsområder for fjellskred i nærheten av planområdet 1.3 Bruk av faregrensene Foreliggende vurdering er på reguleringsplannivå. Siden det ikke er kjent hvilken type bygninger som er aktuelle eller deres nøyaktige plassering kan det være nødvendig med en byggesaksvurdering for hvert enkelt bygg. Skredfaregrensen angir en grense som tilsvarer dagens krav til bebyggelse i Planog bygningsloven. Grensene er utelukkende ment å være en byggegrense for ny bebyggelse, og vi anbefaler at grensen primært benyttes til dette. Siden metodene for grensesettingen er beheftet med en viss usikkerhet, kan det ikke uten videre konkluderes med at eksisterende bebyggelse som ligger rett innenfor en faresonegrense er utsatt for en større årlig sannsynlighet enn det lovverket foreskriver for nybygg og at det dermed er påkrevd med spesielle sikringstiltak for eventuell eldre bebyggelse innefor faresoner.

7 Dokumentnr.: R Side: 7 2 Områdebeskrivelse Figur 1. Oversiktsbilde over reguleringsområde Fossheim og fjellsiden ovenfor. Området, som skal reguleres til næringsformål, ligger knapt en km nordøst for Skei sentrum, mellom foten av fjellsiden som går opp mot Nyken og vassdraget i dalbunnen. Fjellsiden mot Nyken stiger med økende helling opp mot den avrundede toppen på 700 m o.h. I nedre del er fjellsiden skogbevokst, delvis med plantet gran. Lenger oppe består skogen av relativt storvokst løvskog som gradvis avtar opp mot et bratt klippeparti mellom ca m o.h.

8 Dokumentnr.: R Side: 8 Figur 2. Oversiktkart med Skei sentrum og reguleringsområdet. Undersøkt område er angitt med stiplet linje og reguleringsområdet med heltrukken linje.

9 Dokumentnr.: R Side: 9 3 Grunnlag for vurderingene Figur 3. Oversikt over dalføret med Nyken til venstre i bildet (hentet fra Norgei3D.no) Vurderingene som ligger til grunn for faresoneringen er basert på ulike bakgrunnsopplysninger. Disse omfatter kontroll av tidligere undersøkelser i nærområdet, befaring til fots, gjennomgang av historiske opplysninger, klima, geologisk kartlegging, flybildetolkning av geomorfologi, vegetasjon, og kulturlandskap. Det er ikke funnet historisk dokumentasjon på tidligere skred i området. 3.1 Andre skredvurderinger som er gjort i området Norges Geologiske Undersøkelse (NGU) har de senere årene utarbeidet såkalte aktsomhetskart. Kartene er utarbeidet ved bruk av en datamodell som gjenkjenner mulige kildeområder for skred ut i fra helning på fjellsiden. Fra hvert kildeområde beregnes utløpsområdet for skred automatisk. Det er ikke gjort feltarbeid ved utarbeidelse av disse kartene. Formålet med kartene er å indikere arealer som må vurderes nærmere for de brukes til byggeformål. Kartene tar ikke hensyn til vegetasjon og vil i mange tilfeller angi for store fareområder som ved nærmere befaring kan reduseres i omfang ( NGI har også laget oversiktskart med tanke på områder med utbyggingsmessig interesse. Både kartleggingene fra NGU og NGI viser at en del av planområdet anbefales en nærmere vurdering før utbygging finner sted.

10 Dokumentnr.: R Side: 10 I 2007 gjennomførte NGU på oppdrag av Sogn og Fjordane Fylkeskommune en kartlegging av mulige ustabile fjellpartier i fylket (Henderson, mfl. 2008). I følge denne kartleggingen er det ikke potensielle utløsningsområder for fjellskred i nærheten av planområdet. 3.2 Meteorologiske forhold i området Figur 4 viser en klimatisk oversikt fra den nærmeste meteorologiske stasjonen (57170 Førde) i tidsperioden til Ved stasjonen er den gjennomsnittlige årsnedbøren på 2228 mm, hvorav 1403 mm i vintermånedene. Maksimal 24 timers nedbør i løpet av denne perioden ble målt til 129 mm. Figur 5 viser den forventede returperioden for en-, tre- og femdagers nedbør i løpet av vintermånedene med lufttemperatur på < 1 C, noe som er relevant i forhold til snøskredfare. Døgnnedbør på 40 mm pr dag er ikke uvanlig for området. Fordi nedbøren øker med høyden, vil nedbørmengdene være høyere i de omkringliggende fjellområdene ved Skei. Figuren viser at forventet årlig maksimal 3-døgns nedbør som kommer som snø med en 100 års returperiode er rundt 180 mm. Store skred kan forventes ved nedbørmengde på 80 mm eller mer i løpet av tre dager. Figur 6 viser daglige middel, maksimum, og minimum snødybder fra Skei området i perioden Maksimal observert snødybde er 132 cm i Skei i perioden fra til Figur 4. Normalverdier for nedbør, temperatur og vindforhold for værstasjonen, Førde, Sogn og Fjordane.

11 Figur 5. Den forventede returperioden for en-, tre- og femdagers nedbør i løpet av vintermåneden med lufttemperatur på < 1 C. Dokumentnr.: R Side: 11

12 Dokumentnr.: R Side: 12 Figur 6. Daglige middel, maksimum, og minimum snødybde for Skei i Jølster i perioden fra til Observasjoner i terrenget Det ble foretatt en befaring til fots i området 29. april På grunn av snø og føreforhold er det bare foretatt begrensede undersøkelser på bakken. Den bratte delen av fjellsiden er heller ikke tilgjengelig ved ferdsel til fots. For å få oversikt over dette området ble det også gått opp i fjellsiden på motsatt side av dalen. I området under bratthenget ble det observert spor av flere ulike skredtyper, det vi si snøskred, isras og steinskred. Sporene av skred som har beveget seg helt ned mot reguleringsområdet begrenser seg imidlertid til det vi tolker som gamle steinskredavsetninger.

13 Dokumentnr.: R Side: 13 Figur 7. Fjellsiden ovenfor reguleringsområdet. Flere brattkanter med underslepper og baksprekker er potensielle utløsningssteder for steinskred. Størrelsen på den bratte delen av fjellsiden er forholdsvis omfattende. I tillegg gjør til dels tett skog i nedre del fjellsiden uoversiktlig, både med hensyn til å identifisere mindre mulige utløsningspunkt i fjellsiden og spor av skredaktivitet nedenfor. I den bratte delen av fjellsiden i ca m o.h. er det strukturer som potensielt kan gi opphav til steinskred. Fjellsiden er på grunn av iserosjon under istidene blitt brattere enn sprekkesystemet og dette fører til brattkanter delvis med overheng hvor sprekkene munner ut i overflaten. Det er også tegn til eksfoliasjon, det vil si flak med nær overflateparallelle undersprekker. I tillegg ser det ut til å være et sprekkesystem med fall på ca mot nordøst. Gjennom tiden etter siste istid ser det ut til at skredene som har gått ut på sprekkesystemene som flak eller som utfall enkeltblokker fra framkanten av flakene. Nedenfor fjellsiden er det registrert uravsetninger og flere enkeltblokker som ser ut til å stamme fra steinskred (se figurene 8, 9 og 10). Dette er trolig eldre blokker som har hatt lange utløp i løpet av tiden etter siste istid. Studier av fjellsiden viser at det finnes mange isolerte kildeområde for steinsprang. Det lar seg ikke gjøre på kort tid å identifisere og stabilitetsvurdere hvert enkelt mulig utløsningsområde i en såpass stor og bratt fjellside. I den videre vurderingen har vi derfor til en del

14 Dokumentnr.: R Side: 14 basert vurderingene på en probabilistisk tilnærming, det vil si at vi ser på det samlede utløsningspotensialet i fjellsiden ut fra fordeling av kildeområder og observerte uravsetninger. Figur 8. Øvre del av reguleringsområdet. Rød ring angir en eldre sannsynlig skredblokk som ligger innenfor området. Figur 9. Eldre blokk inne i reguleringsområdet som kan stamme fra forhistorisk skred.

15 Dokumentnr.: R Side: 15 Figur 10. Gamle skredmasser i skogen ovenfor reguleringsområdet.

16 Dokumentnr.: R Side: Terrenganalyser og utløpsberegninger Figur 11. Eksempel på terrenganalyse av fjellsiden ovenfor reguleringsområdet. Det er her gjort en beregning av utløp for snøskred (Lied og Bakkehøi, 1980) langs det angitte profilet på kartet. Terrenganalyser er gjort for å få oversikt over områder med ulik bratthet, strømningsretninger nedover fjellsiden og brukt som grunnlag for skredutløpsmodeller. Dette er gjort ved bruk av kartdata basert på N50 og tilsendt detaljkart og benyttet i ArcGis og 3DAnalyst. I tillegg er NGIs tilleggsfunksjoner for beregninger av utløp for snøskred (Lied og Bakkehøi, 1980) benyttet. I tillegg er det benyttet empiriske utløpsmodeller for steinsprang (Domaas 1994). Modellen er basert på at steinsprang kan passere det som defineres som urfoten med en distanse tilsvarende 0,31 ganger fjellsidens høyde pluss 25 m, se figur 12 og 13. Denne modellen gjelder kun når fjellsiden er mer enn 100 m høy og terrenget er slakt utenfor urfoten (<12 ). I dette tilfellet varierer terrenghelling noe nedenfor urfoten, men er i gjennomsnitt rundt 11.

17 Dokumentnr.: R Side: 17 Figur 12. Prinsipp for beregning av steinskredutløp basert på en empirisk tilnærming (Domaas 1994). Figur 13. Profil av fjellsiden under Nyken. Utløpsberegningen for antatt maksimalt utløp, utløp med 1/1000 og med 1/100 årlig sannsynlighet er basert en empirisk modell (Domaas 1994). Skogens virkning i forhold til bremseeffekten på steinblokker opp til en viss størrelse er også tatt med i betraktningen. Ut fra beregninger gjort med programmet Rockfor.net (Berger og Dorren, 2007) vil forskjellen i frekvens for en blokk på en m 3 i en tilsvarende side være opp mot % for tettstående granskog i forhold til fravær av skog i terrenget.

18 Dokumentnr.: R Side: 18 4 Skredfarevurdering Selv om de klimatiske forholdene ligger til rette for snøskred, begrenser terrengforholdene sannsynligheten for at snøskred skal nå reguleringsområdet. Dette kommer blant annet av at den største delen av det aktuelle utløsningsområdet er svært bratt (fra 55 og oppover) og samler dermed opp begrensede mengder med snø. Konveksiteten på fjellsiden gjør også av det ikke er spesielle utpregede skredløp. Deler av skogen rett under den bratte delen av fjellsiden er påvirket av snøskred, men det er ikke tegn på dette i nedre del av fjellsiden ovenfor grensen til reguleringsområdet. Selv om modeller (se figur 11) viser at snøskred teoretisk kan nå ned i reguleringsområdet anser vi det som usannsynlig at disse vil nå lenger enn steinskred. Ut fra grunnlaget over ser det derfor ut til at det er steinskred som har størst potensiale til å nå inn i reguleringsområdet. Frekvens og utløp av skredene avhenger av utløsingssannsynligheten oppe i fjellsiden og den sannsynlige utløpslengden. Vi har anslått denne sannsynligheten dels ut fra inntrykket fjellsiden gir ved kikkertobservasjon, dels ut fra fordelingen av eldre skredblokker i terrenget ovenfor reguleringsområdet.

19 Dokumentnr.: R Side: 19 Figur 14. Vurderte grenser for gjennomsnittlig årlig sannsynlighet for skred innenfor reguleringsområdet. Vurderingen er at hele reguleringsområdet kan benyttes for bygninger i klasse S1. Den øverste delen mot fjellsiden tilfredsstiller ikke etter vår vurdering kravene i PBL til sikkerhet for klasse S2. Det samme gjelder bygninger i klasse S3 hvor øvre grense kommer ytterligere et stykke ned i området. Grensene er angitt på kartet i figur Sikringstiltak For å øke arealet som kan bebygges med bygninger i klasse S2 og 3, kan man bruke terrengtiltak langs oversiden av området.

20 Dokumentnr.: R Side: 20 Erosjonssikring og tilsåing Plastring Gabionkasser 3m Figur 15. Prinsippskisse av kombinert grøft og fangvoll med bratte sider og støtabsorberende gabionkasser. Masser som graves ut benyttes til oppbygging av vollen. Figur 15 viser en prinsippskisse av en fangvoll for steinsprang med bratte sider. En slik voll vil være dimensjonert i forhold til rullende blokker opp mot en m 3. Jo brattere støtside på vollen, desto mer effektiv vil vollen være i å forhindre at blokker kan klatre/rulle over vollen. Det er viktig at det graves en grøft på oppsiden slik at støt fra blokker forplantes i retning ned i bakken. I utgangspunktet skisseres en grøft/voll med 3 m effektiv høyde. Vollkrone og grøft bør være tilsvarende en kjørebredde for anleggsmaskiner. På grunn av at vollen skal absorbere støt bør den ikke utelukkende bygges som tørrmur. Ved bruk av gabionkasser på støtsiden av vollen kan denne strammes opp samtidig som den får en energiabsorberende flate. Alternativt kan det benyttes tørrmur med en pute av sand innenfor. Siden vollen også vil samle opp overflatevann frå fjellsiden må oppsiden og bunnen av grøfta erosjonssikres. Vannet må ha forsvarlig drenering og føres gjennom vollen på egnede steder. En slik voll må detaljprosjekteres og før igangsetting må grunnen undersøkes med hensyn til stabilitets- og dreneringsforhold. Siden dette er en grov skisse forusettes det at NGI enten er med i detaljprosjektering eller får anledning til å vurdere detaljplanen før anleggsoppstart. For å dekke hele området trengs det en voll i vel 300 m lengde. Kostnaden avhenger mye av detaljutforming, tilgang på egnede masser, lokale anbud på graving osv. Grovt regnet kan en slik voll medføre en kostnad på 2-4 mkr. Med hensyn til kostnader og dimensjoner er det som tidligere nevnt en viktig forutsetning at det ikke blir gjort vesentlige inngrep i terreng eller vegetasjon fjellsiden ovenfor reguleringsområdet. Snauhogst eller bygging av skogsveger kan endre skredforholdene slik at arealet som kan benyttes til utbygging reduseres og/eller at dimensjonene på sikringstiltak må oppjusteres.

21 Dokumentnr.: R Side: 21 6 Referanser Berger, F., Dorren, L. K. A., Principles of the tool Rockfor.net for quantifying the rockfall hazard below a protection forest, Schweiz Z Forstwes 158 (2007) 6: Domaas, U. 1994: Geometrical Methods of Calculating Rockfall Range. NGI report Henderson, I.H.C., Saintot, A., Bøhme, M. & Henriksen, H Kartlegging av mulig ustabile fjellpartier, Sogn og Fjordane. NGU rapport Lied, K. og Bakkehøi, S. 1980: Empirical Calculations of Snow-Avalanche Run- Out Distance Based on Topographic Parametres. Journal of Glaciology, 26 (94), Sandersen, F Kartlegging av flomskredfare på vifteformede løsmasseavsetninger. NGI intern rapport Sandersen, F Videreutvikling av alfa/beta modellen. NGI rapport Statens byggetekniske etat. Veiledning til teknisk forskrift til Plan- og bygningsloven utgave 2007, Kap. VII: Personlig og materiell sikkerhet: Plassering og bæreevne, 7-32 Sikkerhet mot skred 7-32 Sikkerhet mot naturpåkjenninger (skred, flom, sjø og vind). Forskrift om krav til byggverk og produkter til byggverk (TEK).

22

23

24