Lavvannskart GIS-basert kartsystem for beregning av karakteristiske lavvannsverdier

Transkript

1 Lavvannskart GIS-basert kartsystem for beregning av karakteristiske lavvannsverdier Hege Hisdal, Nils Kristian Orthe Bakgrunn Ulike lavvannsindekser Hvordan estimere i umålte felt? Lavvannskart

2 Bakgrunn Vannressursloven: 10. (vannuttak og minstevannføring) Ved uttak og bortledning av vann som endrer vannføringen i elver og bekker med årssikker vannføring, skal minst den alminnelige lavvannføring være tilbake, hvis ikke annet følger av denne paragraf. Det samme gjelder når vann holdes tilbake ved oppdemming. Dette innebærer at: Konsesjonsplikt dersom et tiltak som medfører at vannføringen blir mindre enn den alminnelige lavvannføringen. Alminnelig lavvannføring ofte et utgangspunkt for fastsettelsen av minstevannføring i konsesjonspliktige tiltak Alminnelig lavvannføring brukes ofte som minstevannføringskrav i ikke-konsesjonspliktig tiltak 2 Behov for å beregne alminnelig lavvannføring

3 Hva er en lavvannsindeks? Opprinnelig tidsserie Et tall som beskriver de lave vannføringene i en elv. Velg en bestemt persentil fra varighetskurven Alminnelig lavvannføring 3

4 Alminnelig lavvannføring Alminnelig lavvannføring når du har målinger: 1. Fjern de 15 minste vannføringene hvert år i en tidsserie med døgnvannføring. 2. Lag så en serie bestående av minste verdi hvert år. 3. Ranger denne serien, og fjern de minste 1/3 av verdiene. 4. Den minste verdien du har igjen er alminnelig lavvannføring. 4 Kan ikke beregnes for sesonger

5 Persentiler 1000 Streamflow (m 3 /s) Q Exceedence Frequency (%) Q 95 = den verdien vannføringen er større enn i 95 % av tiden 5 Kan beregnes for sesonger

6 6 Persentiler

7 Bruk av alm.lavvf. ved minstevannføringsfastsettelse vannføring Storeskar ver:1 Flerårs median HYDAG_POINT Døgn verdier vannføring Storeskar ver:1 Flerårsminimum HYDAG_POINT Døgn verdier innlandsvassdrag: Storeskar, Mørkdøla i Hemsedal, Buskerud ( moh.) Alminnelig lavvannføring = ualminnelig lav sommervannføring (i vassdrag med dominerende vinterlavvann) Middelvannføring Q95 (sommer) Alminnelig lavvannføring Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Des 7

8 Bruk av alm.lavvf. ved minstevannføringsfastsettelse vannføring Farstad ver:1 Flerårs median HYDAG_POINT Døgn verdier vannføring Farstad ver:1 Flerårsminimum HYDAG_POINT Døgn verdier Kystvassdrag: Alminnelig lavvannføring = lav sommervannføring (i vassdrag med dominerende sommerlavvann) Farstad, Farstadelv, Molde Alminnelig lavvannføring 8 Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Des

9 Alminnelig lavvannføring som grunnlag for fastsettelse av minstevannførings krav: Uvanlig lav sommervannføring ved dominerende vinterlavvann Bedre egnet ved dominerende sommerlavvann (kysten) 9

10 Estimering av lavvannsindekser i umålte felt Representativt felt Regresjon Hydrologisk modell 10 Aureelv i Sykkulven, sensommeren 2002

11 Estimering i umålt felt Representativt felt Estimerer lavvannskarakteristika for en representativ stasjon og skalerer med hensyn på feltareal Lignende og gode sammenligningsfelter gir gjerne gode estimater Ofte vanskelig å finne representative felter Subjektiv metode; forskjellige saksbehandlere får ulike svar Relativt tidkrevende 11

12 Estimering i umålt felt Regresjon Finne samvariasjonen mellom en lavvannskarakteristika og feltegenskaper Bestemme hvilke lavvannskarakteristika som skal estimeres Dele inn i tilstrekkelig homogene regioner Multippel regresjonsanalyse Regresjon mot feltparametere gir stort sett bra resultater. Objektiv og enkel å bruke. Mye arbeid må bestemme separate likninger for ulike lavvannsindekser. Kan gi inkonsistens mellom ulike lavvannsindekser 12

13 Nytt produkt: Lavvannskart for Norge Mål: GIS-basert kartsystem for beregning av karakteristiske lavvannsverdier Metode: Regional regresjon Norge delt inn i 13 regioner Gjenstående arbeid (2008): Implementering i kartsystem for hele Norge, for eksempel NVE-Atlas Alminnelig lavvannføring: 10.0 ls -1 km persentil år: 12.0 ls -1 km persentil vinter: 9.5 ls -1 km persentil sommer: 16.5 ls -1 km -2 13

14 Lavvannskart for Norge Finnmark Nord Midt Kilometers Kilometers N Vest Øst N Sør 14 Nedbørfelt brukt i prosjektet Regioner med samme regresjonslikninger

15 Lavvannskart valg av region Finn vassdragsområde for det valgte punktet Bestem region (øst, sør, vest, nord, eller finnmark) Bestem breprosent Hvis bre% > 5 Hvis bre% < 5 Region: bre-sør bre-nord Bestem midlere juli- eller august-temperatur for hele feltet Hvis temperatur > terskel Hvis temperatur < terskel Region: Øst-sommer Sør-sommer Vest-sommer Nord-sommer Finnmark Region: Øst-vinter Sør-vinter Vest-vinter Nord-vinter Finnmark 15

16 Lavvannskart web-applikasjon Demo 16

17 Sluttkommentarer Lavvannskartet gir feltparametre for nedbørfelt hvor det ikke finnes målinger Det er alltid stor usikkerhet knyttet til estimater av lavvann i felt uten målinger Usikkerheten størst hvis feltparametrene avviker mye fra feltparametrene i de nedbørfeltene som er benyttet for å lage regresjonslikningene Størst usikkerhet knyttet til lavvann om vinteren der hvor det er is i vassdraget viktig med kjennskap til hydrologi for å vurdere resultatet 17

18 18 Takk for oppmerksomheten!