M U L T I C O N S U L T

Transkript

1

2 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T Innholdsfortegnelse 1. Innledning Generelt Forskrifter og retningslinjer Datagrunnlag Feltdata Beregningsforutsetninger Vassdraget og prosjektet Beregningsmetodikk Beregning av tilløpsflom Hydrologisk modellering Hydrologisk modell Nedbør og flomskapende sesonger Nedbørinput til modell Snøsmelting Forutsetninger Feltparametre for hydrologisk modell Resultat av nedbør-avrenningsmodell, Q Flomfrekvensanalyse Flomhistorikk Statistisk analyse Sammenligning med resultat fra Nedbør-Avløpsmodell Beregning av avløpsflommer Modellverktøy Overløpskurver Resultater Ruting Følsomhetsanalyse og klimaendringer Sammenligning med tidligere flomberegninger Klassifisering av flomberegning /MEDS 08/02/2013 Side 2 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

3 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T Vedlegg Vedlegg 1 Vedlegg 2 Vedlegg 3 Vedlegg 4 Vedlegg 5 Vedlegg 6 Vedlegg 7 Vedlegg 8 Vedlegg 9 Oversiktskart, NVE-vannmerker Nedbørsfelt Hypsografisk kurve Overløpskurver Damtegning Ekstremnedbøranalyse (DNMI) Simuleringsutskrifter Flomfrekvensresultater Statistikk på temperatur og snømengdedata Litteratur & Referanser /1/ NVE: Retningslinjer for flomberegninger, NVE /2/ NVE: Retningslinjer for flomløp, utg. 2, NVE 2005 /3/ NVE, Rapport 2-83, Hydrologisk Modell for Flomberegninger. /4/ Deborah Lawrence, Hege Hisdal: Hydrological projections for floods in Norway under a future climate. NVE /MEDS 08/02/2013 Side 3 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

4 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T 1. Innledning 1.1 Generelt Multiconsult har fått i oppdrag å gjennomføre en flomberegning for prosjektet Dam Mølledammen. Kart som viser beliggenheten av vassdraget er vist som Vedlegg 1. Videre finnes mer detaljert kart over vassdraget som Vedlegg Forskrifter og retningslinjer I Forskrift om sikkerhet og tilsyn med vassdragsanlegg, 5-7 heter det at Det skal utføres flomberegninger for å fremskaffe nødvendige data ved dimensjonering av nye dammer, og ved ombygging og revurdering av eksisterende dammer. Flomberegningene skal samordnes med dimensjonering av nye flomløp eller revurdering av eksisterende flomløp, jf Flomberegningene er utført etter gjeldende retningslinjer for flomberegninger /1/. Videre er det tatt hensyn til høringsutkast til nye retningslinjer for flomberegninger. Flomberegningen er utarbeidet av hydrolog og sivilingeniør Media Sehatzadeh, og arbeidet er godkjent av Arnt Bugten som er godkjent i fagområde IV og V for alle damklasser. 2. Datagrunnlag Meteorologisk institutt ved Jostein Mamen har utført ekstremnedbøranalyser i vassdraget samt vurdering av temperatur under ekstrem nedbør og snødybdedata. Dette materialet ligger som Vedlegg 6 og 9. Relevante vannføringsserier er innhentet fra NVE sitt system HYDRA II, se kapittel om flomfrekvensanalyser for mer inngående beskrivelser av de aktuelle stasjonene. 3. Feltdata Nedbørfelt er opptegnet i GIS programvare basert på N5 kartgrunnlag (høydeekvidistanse 1 m), fra dette er feltarealer, høydefordeling, arealfordeling med mer beregnet. Normalavrenning er hentet ut fra NVE-atlas. Kart over vassdraget med nedbørfeltgrenser er vist i vedlegg 2. Tabellen under viser feltareal og årsavrenning for Mølledammen. Tabell 1 Nedbørfelt Navn Feltareal Avrenning Avrenning km² Mm³/år l/s/km² Uten magasin 8,55 15,6 Med magasin 10,7 19, Beregningsforutsetninger I det følgende er beregningsforutsetninger for de ulike beregningspunktene vist. 4.1 Vassdraget og prosjektet Mølledammen ligger i Askøy kommune i Hordaland fylke. For krav til flomberegniner er klasse bestemt som /MEDS 08/02/2013 Side 4 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

5 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T Askevatn utgjør en relativt stor del av det totale nedbørsfeltet (2,145 km 2 av 10,7 km 2 ). Innsjøen ligger i dag kun 9-11 m over havnivå, og nedbørsfeltet har en medianhøyde på 50 moh og ligger altså temmelig lavt. Høyeste punkt i nedbørsfeltet er på 170 moh (Ospåsen). Nedbørsfeltet er preget av flere innsjøer av betydelig størrelse. Til sammen utgjør innsjøene (Askevatn selv ikke medregnet) m 2, altså ca. 10% av nedbørsfeltet. I nedre del av Askevatnet ligger en gammel murdam. Denne er delt i to av en bred åpning på midten og har dessuten en åpen ventil. HRV på Mølledammen er bestemt til å være 12,00 moh. Tabell 2 Magasindata Magasin LRV HRV Areal v HRV Magasinvolum moh moh m² m³ Mølledammen 8,8 12, ,77 mill Kritisk varighet er beregnet etter anbefalt formel i Ref /1/ og er for Mølledammen ca 100 timer. =480.. / (.) / 4.2 Beregningsmetodikk Topografiske data, herunder underlag til hypsografisk kurve, er vektoriserte kartdata med 1 meters konturekvidistanse og bearbeidet i ArcMap. Effektiv sjøprosent er beregnet på tilsvarende grunnlag. Hydrologiske data som middelavrenning er hentet ut fra NVE-atlas. Data om ekstremnedbør, snødekke og temperatur er innhentet fra DNMI ved Jostein Mamen. Tilløpsflom er beregnet med nedbør-avløpsmodellen PQRUT på NVEs portal. Det er også utført flomfrekvensanalyse med NVE program EKSTREM. Tilløpsflommen er rutet gjennom magasin og dam ved hjelp av en hydraulisk modell i programvare Mike11. Denne er oppbygget for å utføre dambruddsbølgeberegning for dammen og tjener slik to formål /MEDS 08/02/2013 Side 5 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

6 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T 5. Beregning av tilløpsflom Dimensjonerende tilløpsflom kan beregnes enten ut fra frekvensanalyser av observerte flommer, eller ut fra statistiske nedbørdata ved bruk av en nedbør-avløpsmodell. Her er tilløpsflommen generert ved både nedbør-avløpsmodell og flomfrekvensanalyse. Disse flomtallene er så sammenlignet. 5.1 Hydrologisk modellering Hydrologisk modell For å beregne tilløpsflom ut fra nedbør bruker man en karmodell. Modellen som brukes til hydrologisk modellering er NVEs modell PQRUT. Inngangsparametre i modellberegningen er tømmekonstantene K1 og K2 samt terskelverdien T. Tømmekonstanter og terskelverdier er vist i tabell 5. Se /1/ og /3/ for detaljer om modellens oppbygning. Tidsoppløsningen i modellen er satt til 1 time Nedbør og flomskapende sesonger Ekstremnedbørdata er beregnet av DNMI og er vedlagt rapporten i Vedlegg 6. Et sammendrag av nøkkeldata er satt opp i Tabell 3 (første tallkolonne). De største intensitetene finnes på høsten (september-november) og om vinteren (desember-februar). Høstsesongen ligger betydelig over vintersesongen for de fleste varigheter, men årsverdier ligger enda høyere. Statistikk på observerte flommer i regionen viser at årsflommer opptrer hyppigst på høsten for de fleste av vannmerkene (se Figur 4), men det er også et betydelig antall årsflommer på våren. Tabell 3 Meteorologiske data (sammenfattet fra Vedlegg 6 og 9) Sesong Nedbør M 1000 [mm/24h] Snødybde (gj.snitt) [cm] Temperatur (gj.snitt) [gr C]* Desember-februar ,1 7,0 Mars-mai ,1 10,3 Juni-august ,3 15,5 September-november ,4-12,9 Årsverdier Nedbørinput til modell Ut fra ekstremstatistikken (Vedlegg 6) er det konstruert en syntetisk nedbørshendelse med et forløp slik at største gjennomsnittsintensitet svarer til ekstremstatistikken, uansett lengden av perioden gjennomsnittet beregnes for. Dette sikrer at nedbørshendelsen gir anledning til størst mulige flom, uansett nedbørsfeltets konsentrasjonstid. Det konstruerte nedbørsforløpet er vist på Figur 1 for de to sesongene samt årsverdier - som er kandidater til å gi størst flom. Den oppgitte punktnedbøren er arealredusert for å gi en representativ verdi for hele nedbørfeltet. Arealreduksjonsfaktorer er oppgitt av DNMI og er presentert i Vedlegg Snøsmelting Den resulterende flomhendelses sannsynlighet er bestemt av nedbørshendelsens sannsynlighet, 1/1000 år. Hvis denne sannsynlighet skal bibeholdes for den resulterende flommen kan ikke /MEDS 08/02/2013 Side 6 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

7 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T snøsmeltehendelsen også ha en ekstrem sannsynlighet, men bør være gjennomsnittlig, ellers ville kombinasjonen bli mye mindre sannsynlig enn svarende til T=1000 år. Temperaturdata for snøsmelting foreligger fra DNMI-stasjoner Holsnøy, Bergen- Florida og Herdla. Dataene er oppstilt av DNMI. Resultatene av statistikken på snø- og temperaturdata er vist i Vedlegg 9. Figurene viser at mest ugunstige kombinasjon av stor snømengde og høy temperatur forkommer i januar og mars, altså størst smelteintensitet og varighet Forutsetninger Det forutsettes videre for beregningene at: Feltet er mettet med vann før flommen begynner. Initialvannføringen settes lik tre ganger middelvannføringen for året Feltparametre for hydrologisk modell Som nedbør-avløpsmodell for å omregne nedbør til en tilløpsserie brukes den hydrologiske komponenten i programmet PQRUT hos NVE. Programmet krever at for hvert felt må det finnes et nedslagsfelt med parametre som bestemmer feltets karakter. Feltparametre som må finnes for hvert felt er beskrevet i tabell 4. Modellparametrene K1, K2 og T er beregnet ut fra feltparametre etter formler beskrevet i /1/ og vist i Tabell 5. Merk her at feltareal ikke inkluderer magasin, likeledes er effektiv sjøprosent beregnet for nedbørfelt eksklusive magasin. Tabell 4 Feltparametre Parameter Verdi Benevning Forklaring A +mag 10,7 km 2 Nedbørfeltets areal inklusiv magasin A -mag 8,55 km 2 Nedbørfeltets areal uten magasin q N 57,9 l/s/km 2 Midlere spesifikk avrenning P N 2100 mm/år Midlere årsnedbør A M 2,145 km 2 Magasinets areal ved HRV A SF 0 % Snaufjellsprosent A SE 3,44 % Effektiv sjøprosent H INT moh Høydeintervall i nedbørfeltet H m Høydeintervall mellom 25 og 75 % passasjen på hypsografisk kurve L F 4,9 km Feltaksens lengde H L 8,0 m/km Relieff-forhold = H 50 / L F Tabell 5 Modellparametre for nedbør-avløpsmodell Parameter Verdi Benevning Forklaring K 1 0,01437 time -1 Øvre tømmekonstant K 2 0,01034 time -1 Nedre tømmekonstant T 63,3 mm Terskelverdi, øvre/nedre Resultat av nedbør-avrenningsmodell, Q 1000 De simulerte tilløpshydrogrammene fra terreng oppstrømsmagasin for de utvalgte sesongene høst og vinter er vist som Figur 1. Kulminasjonen av høst- Q 1000 (uten snøsmelting) er 6,17 m 3 /s /MEDS 08/02/2013 Side 7 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

8 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T Kulminasjonen av vinter-q 1000 er imidlertid litt større: 6,38 m 3 /s. Simulering med årsnedbør uten snøsmelting gir imidlertid den største flommen: kulminasjon 6,66 m 3 /s, med største døgnmiddel 6,45 m 3 /s. Omregnet til spesifikk flom tilsvarer flom beregnet fra årsverdier en kulminasjon på 779 l/s/km 2 og ett-døgnmiddel på 754 l/s/km 2. Tabell 6 Tilløpsflom, resultater av nedbør-avløpsmodell. Se også Figur 1 Sesong Q 1000 (kulm) [m 3 /s] Q 1000 (døgnmiddel) [m 3 /s] q 1000 (kulm./1 døgn) [l/s/km 2 ] Desember-februar m snø 6,38 September-november 6,17 Årsverdier 6,66 6, / /MEDS 08/02/2013 Side 8 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

9 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T Nedbørsforløp Nedbør, mm/time 30 Sep-Nov Des-Feb Årsverdi timer Figur 1 Nedbørsforløp til nedbør-avløpsmodell og simulerte tilløpshydrogrammer (Q 1000) /MEDS 08/02/2013 Side 9 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

10 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T 5.2 Flomfrekvensanalyse Flomhistorikk Det ble funnet 17 rimelig representative NVE-vannføringsmålestasjoner i området. Ved nærmere undersøkelse ble en del sortert fra fordi seriene var regulert eller de var for korte. Kun syv stasjoner som var tilbake ble brukt til flomfrekvensanalyse. Disse er vist i tabellen nedenfor. Stasjonenes beliggenhet er vist på Vedlegg 1. Tabell 7 Analyserte målestasjoner i området Stasjonsnr. Måleperiode Antall år Feltareal (km²) Navn 42.2 Djupevad Baklihøl Fodnastøl Eikelandsosen Hunsvenvatnet , Kløvtveitvatn , Havelandselv Tabell 8 Feltkarakteristika Mølledammen - til sammenligning. Feltareal Eff. sjø Snaufjell Medianhøyde Navn (km²) (%) (%) (moh) Mølledammen 10,7 3, Figurene under viser flomhistorikken for utvalgte stasjoner (spesifikk flomvannføring). Ved Fodnastøl (42 km 2 ) var den største flommen i juli 1973 med en døgnmiddelvannføring på 22 m³/s, deretter kommer flommene i november 1971 og oktober 1983 på henholdsvis 22 og 21 m³/s. Ved Kløvtveitvatn (4,5 km 2 ) forekom største flom oktober 1953 med et døgnmiddel på 3,13 m 3 /s og deretter kommer flommene i november 2005 og september 1975 med henholdsvis 3,08 og 3,11 m 3 /s. Figur 4 under viser årsflommenes fordeling over året. Størsteparten av vannmerkene har hovedvekten av flommer på høsten, men det er også en betydelig andel vårflommer. For Fodnastøl ser hovedvekten faktisk ut til å ligge om sommeren. Det er valgt å kjøre flomfrekvensanalyse for hele året. Det er valgt 1 og 2 døgn som varighet. NVEs program EKSTREM er benyttet /MEDS 08/02/2013 Side 10 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

11 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T 700 Årsflommer, Fodnastøl Spesifikk flom (l/s/km 2 ) Figur 2 Flomhistorikk for 47.7 Fodnastøl (43 km 2 ) 800 Årsflommer, Kløvtveitvatn Spesifikk flom (l/s/km 2 ) Figur 3 Flomhistorikk for 68.1 Kløvtveitvatn (4,5 km 2 ) /MEDS 08/02/2013 Side 11 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

12 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T 35 Fordeling av årsflommer over året Hyppighet (%) Djupevad 42.6 Fodnastøl 47.7 Baklihøl 55.7 Eikelandsosen 65.1 Hunvensvatnet 68.1 Kløvtveitvatn 68.2 Havelandselv JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC Figur 4 Fordeling av flommer over året ved 7 vannmerker /MEDS 08/02/2013 Side 12 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

13 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T Statistisk analyse Det er kjørt flomfrekvensanalyser på flere av de aktuelle seriene for ulike sesonger, varigheter og med ulike fordelingsfunksjoner. Flomstørrelser er normert med hensyn til årsflommenes median i stedet for middelverdien. Q M står derfor strengt tatt for medianflom (forskjellen mellom median- og middelflom er som regel ubetydelig). Tabellene under viser hovedresultater for varighet 1 og 2 døgn; medianflom, spesifikk medianflom og frekvensfaktorer for T=500 og 1000 år, samt absolutte flomtall for samme gjentaksintervaller. Spesifikk medianflom spriker kraftig fra 280 til nesten 1300 l/s/km 2. Tabell 9 Resultat av flomfrekvensanalyse: medianflom og ekstremflommer. Varighet 1 døgn. Areal Q Stasjon Periode M q M Q [km 2 ] [m 3 /s] [l/s/km 2 Fordeling 500 / Q 1000 / Q 500 Q 1000 ] Q M Q M [m 3 /s] [m 3 /s] 42.2 Djupevad , LN2-MLE 2,20 2,33 70,5 74, Baklihøl , LN2-MLE 2,62 2,80 68,1 72, Fodnastøl ,9 364 LN2-MLE 2,83 3,06 42,2 45,6 EV1-PWM 2,71 2,92 40,4 43, Eikelandsosen ,9 498 LN2-MLE 3,50 3,83 73,2 80, Hunvensvatnet , LN2-MLE 3,13 3,39 2,27 2, Kløvtveitvatn , LN2-MLE 1,96 2,06 4,00 4, Havelandselv ,7 985 LN2-MLE 3,57 3,91 73,9 80,8 døgn. Tabell 10 Resultat av flomfrekvensanalyse: medianflom og ekstremflommer. Varighet 2 Areal Q Stasjon Periode M q M Q [km 2 ] [m 3 /s] [l/s/km 2 Fordeling 500 / Q 1000 / Q 500 Q 1000 ] Q M Q M [m 3 /s] [m 3 /s] 42.2 Djupevad ,2 840 LN2-MLE 2,15 2,28 54,2 57, Baklihøl , LN2-MLE 2,12 2,25 47,6 50, Fodnastøl ,5 330 LN2-MLE 2,63 2,82 35,6 38, Eikelandsosen ,8 400 LN2-MLE 3,25 3,53 54,6 59, Hunvensvatnet ,6 0, LN2-MLE 2,70 2,90 1,9 2,0 EV1-PWM 2,82 3,04 1,9 2, Kløvtveitvatn ,5 1, LN2-MLE 1,93 2,03 3,8 4, Havelandselv ,3 775 LN2-MLE 3,01 3,26 49,0 53,0 EV1-PWM 3,05 3,29 49,6 53,5 GEV-PWN 4,06 4,68 66,1 76,1 Spesifikk flomvannføring er utregnet og oppstilt sammen med feltparametre for de respektive stasjoners nedbørsfelt i Tabell 11. Man ville forvente stigende spesifikk flom for avtagende feltareal, men en slik tendens er vanskelig å få øye på, hvilket ser ut til å skyldes at andre forhold har større betydning enn feltarealet, som for eksempel kystnærhet og høyde, men især feltets evne til selvregulering, altså effektiv sjøprosent. Figur 5 viser spesifikk flomstørrelse plottet mot effektiv sjøprosent og man ser at evnen til selvregulering danner et temmelig entydig mønster /MEDS 08/02/2013 Side 13 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

14 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T Nedbørfelt har en relativt høy effektiv sjøprosent, 3,44%, og ut fra figuren er det rimelig å forvente en spesifikk flom på q 1000 i størrelsesorden l/s/km 2. Imidlertid ligger alle feltene med unntak av Hunsvenvatn mye høyere (medianhøyde moh) enn Askevatnet og må forventes å være mer eksponert for nedbør. Askevatnet har medianhøyde 50 moh. Man kan derfor forvente at Askevatnet ligger i den lave ende av spekteret, i størrelsesorden l/s/km 2. Foruten de nevnte forhold er det andre omstendigheter som taler mot å legge for stor vekt på de største av flomtallene. Kommentarene på NVE/Hydra til Djupevad er før 1976 noe usikre. For Baklihøl er kommentaren før 1998 ikke pålitelige. Eikelandsosen er regulert f.o.m For øvrig må det påpekes at Havelandselv-serien er kort (13 år). Tabell 11 Flomfrekvensanalyse: Q 1000 over 2 døgn og feltdata(feltdata fra HYSOPP) Medianhøyde Stasjon/ Areal Q Nr. Nedbørsfelt [km 2 Obs. periode År 1000 q 1000 Snaufjell Eff Sjø ] [m 3 /s] [l/s/km 2 ] [%] [%] [moh] 42.2 Djupevad , Baklihøl , Fodnastøl 41, , Eikelandsosen , Hunvensvatnet 2, , Kløvtveitvatn 4, , Havelandselv , Frekvensfaktorer er basert på resultatene for vannmerket Fodnastøl og er benyttet til å estimere mellomliggende flomstørrelser. Disse er presentert i Tabell 12. Tabell 12 Flomfrekvensanalyse: T-flommer (1 døgn) T [år] Q T /Q M q T [l/s/km²] Q T [m³/s] QM /MEDS 08/02/2013 Side 14 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

15 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T Spesifikk avrenning (l/s/km 2 ) Flomfrekvensnalyse Nedbør-avløpsmodell Effektiv Sjø% Figur 5 Spesifikk avrenning for (2 døgnmiddel) Q 1000 som funksjon av nedbørfeltets selvreguleringsevne Sammenligning med resultat fra Nedbør-Avløpsmodell Resultatet av nedbør-avløpsmodellering er plottet inn sammen med resultatene fra flomfrekvensanalyse i Figur 5. Ved sammenligning ser man at modellresultatet ligger noe lavt; 754 l/s/km 2 fra modellberegningen mot ca l/s/km 2 fra flomfrekvensanalyse (2 døgn) jevnfør for øvrig resonnementet i forrige avsnitt. Selv om det er flere forhold som taler for en lav flomvannføring, virker modellresultatet likevel for lavt. Hydrogrammet fra modellberegningen skaleres derfor opp med faktor 1050/754 1,4. Det er ikke lagt vekt på om kulminasjonsverdien evt. skulle skaleres med en annen faktor, ettersom selve Mølledammen er så stort at det er volumet som har betydning og flomtoppen vil dempes kraftig. Kulminasjonsverdien på det oppjusterte hydrogrammet blir dermed 1,4 x 6,66 = 9,32 m 3 /s. Det oppskalerte hydrogrammet er vist på Figur /MEDS 08/02/2013 Side 15 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

16 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T Figur 6 Tilløpshydrogram beregnet gjennom modellberegning og oppjustert på grunnlag av flomfrekvensanalyse /MEDS 08/02/2013 Side 16 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

17 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T 6. Beregning av avløpsflommer 6.1 Modellverktøy Flomruting er utført for å undersøke hvor mye tilløpsflommen dempes i magasinet, samt å bestemme flomvannstand i magasinet. Rutingen er utført med DHIs modellverktøyet MIKE11. I forbindelse med samme prosjektet utføres det en dambruddsbølgeberegning. I denne forbindelse er det utarbeidet er detaljert hydraulisk modell av hele vassdraget. Denne modellen er derfor også brukt til flomruting. 6.2 Overløpskurver Tegning av dammen finnes som Vedlegg 5. Overløpskurven beregnes av Q Mølledammen = 2,0 B eff (H-12,0) 1,5 B eff = 6 m 0,1 n (H-12,0) Den n er antall hjørner, altså 2 for Mølledammens overløp. Den resulterende overløpskurven er vist som vedlegg Resultater 7.1 Ruting Tabell 13 Hovedresultater (kulminasjonsverdier) Flomsituasjon Tilløpsflom* Avløpsflom Vannstand Flomstigning (m³/s) (m³/s) (moh) (m) Q ,32 7,15 12,72 0,72 1,5 x Q ,91 12,96 0,96 Q 1000 med tilstopping (Q dim) 9,32 6,75 12,84 0,84 * Nedbør på magasin kommer i tillegg (men kulminerer ikke samtidig) Det regnes med at overløpslengden reduseres med 25% på grunn av vegetasjon og magasins størrelse. Denne brukes som Q dim. Rutingen er illustrert med Figur 9 som viser vannlinjen i et lengdeprofil gjennom nedre del av Møllevatn og ned til Hopsvatn. Tabell 13 viser at ulykkesflom = 1,5 x Q 1000 gir noe større flomstigning enn Q dim med tilstopping av flomløp: 96 cm mot 84 cm. 7.2 Følsomhetsanalyse og klimaendringer Det er gjort en enkel vurdering av effekt av klimaendringer. Rapporten Ref /4/ formidler forskningsresultater om hvordan flomstørrelser vil påvirkes av klimaendringer i et perspektiv frem til For 1000-års flommer i det aktuelle området uten for Bergen angis en økning på rundt 20 %. Det er kjørt en flomruting med en Q tilløpsflom (Q dim ) med et 20 % påslag for klimaendring. En slik kjøring tjener samtidig som følsomhetsanalyse. Resultatet av denne rutingen er vist i tabellen under. Avløpsflommen øker fra 6,75 m 3 /s til 8,16 m 3 /s. Flomstigningen øker fra 84 cm til 96 cm. Dette tilsvarer en 21% økning for avløpsflommen og en 14% stigning for flomstigningen. Det er altså en svak reduksjon av flomdempningen /MEDS 08/02/2013 Side 17 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

18 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T Tabell 14 Klimaendring resultater (kulminasjonsverdier) Flomsituasjon Tilløpsflom Avløpsflom Vannstand Flomstigning (m³/s) (m³/s) (moh) (m) Klimaendring (Q dim x 120 %) 12,18 8,16 12,96 0, Sammenligning med tidligere flomberegninger Det er en tidligere flomberegning rapport om Askevatn behandlet av Multiconsult med oppdragsnummer datert den Resultatene fra disse rapportene stemmer godt over ens. 7.4 Klassifisering av flomberegning Tilgjengelig hydrologisk datagrunnlag betraktes som noe under middels. Det er få lange serier tilgjengelig fra området rundt og svært store gradienter i spesifikk flomstørrelse og målestasjonene er ikke fullt ut representative. Basert på vurderingene av datagrunnlag foreslås flomberegningen plassert i klasse /MEDS 08/02/2013 Side 18 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

19 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T Figur 7 Resultat av flomruting vannføring (svart: Tilløpsflom, rosa: Avløpsflom) og vannstand Q dim (Q 1000.med tilstopping) /MEDS 08/02/2013 Side 19 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

20 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T Figur 8 Q Resultat av flomruting vannføring (svart: Tilløpsflom, rosa: Avløpsflom) og vannstand 1,5 x /MEDS 08/02/2013 Side 20 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

21 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T Figur 9 Vannlinje fra Mølledammen til Hopsvatn. Den røde linje er maks vannstand i hele simuleringsperioden /MEDS 08/02/2013 Side 21 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

22 km VEDLEGG 1! Havelandselva! Kløvtveitvatn Oversikt. NVE-vannføringsstasjoner! Hunsvenvatn Askøy! Eikelandsosen! Fodnastøl! Djupevad! Baklihøl

23 Mølledammen W Prosjekt Mølledammen Nedbørfelt Vedlegg 2 nedbørsfelt til Askedammen meter 1500 Målestokk: 1: Askøy Kommune Ved format: A4 Oppdrag: Dato: 21/01/2013 Tegnet: MEDS Revisjon: Kartgrunnlag: Statens Kartverk Toporaster Filnavn: *.mxd Kunde: Multiconsult AS Boks 265 Skøyen 0213 Oslo

24 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T VEDLEGG 3 Hypsografisk kurve (eks magasin) /MEDS 07/02/2013 Side 22 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

25 Mølledammen Flomberegningsrapport M U L T I C O N S U L T VEDLEGG 4 Overløpskurver/overføringer /MEDS 07/02/2013 Side 23 av 23 c:\ damanlegg mølledammen\flomberegningsrapport_mølledammen.docx

26 Vedlegg 5

27

28

29 pmp_askevatnet.xlsx VEDLEGG 6 Påregnelig Ekstremnedbør (felt) Nedbørfelt: Askevatnet 1) Normal årsnedbør (basert på verdier fra normalkart): PN ~ 2100 mm 2) M5(24t) / PN ~ 4 % ===> M5(24t) ~ 85 mm 3) Påregnelige 24 timers nedbørverdier jan, feb, mar, apr, Årsverdi des mai M5(Årstid) / M5(År) jun, jul, aug sep, okt, nov M5 (mm) M10 (mm) M25 (mm) M50 (mm) M100 (mm) M200 (mm) M500 (mm) M1000 (mm) PMP (mm) >305 4) Påregnelige n-timers nedbørverdier 4. 1) Årsverdi: Antall timer (n) n timer / 24 timer M10 (mm) M25 (mm) M50 (mm) M100 (mm) M200 (mm) M500 (mm) M1000 (mm) PMP (mm) ) jan, feb, des: Antall timer (n) n timer / 24 timer M10 (mm) M25 (mm) M50 (mm) M100 (mm) M200 (mm) M500 (mm) M1000 (mm) PMP (mm) ) mar, apr, mai: Antall timer (n) n timer / 24 timer M10 (mm) M25 (mm) M50 (mm) M100 (mm) M200 (mm) M500 (mm) M1000 (mm) PMP (mm)

30 pmp_askevatnet.xlsx VEDLEGG ) jun, jul, aug: Antall timer (n) n timer / 24 timer M10 (mm) M25 (mm) M50 (mm) M100 (mm) M200 (mm) M500 (mm) M1000 (mm) PMP (mm) ) sep, okt, nov: Antall timer (n) n timer / 24 timer M10 (mm) M25 (mm) M50 (mm) M100 (mm) M200 (mm) M500 (mm) M1000 (mm) PMP (mm) ) Justering fra punkt til areal-verdi. De gitte verdier gir punktnedbør for et "representativt" fiktivt punkt i feltet. For felt på ca. 10 kv.km fåes et grovestimat av arealnedbør ved å multiplisere punktverdiene med en "arealreduksjonsfaktor" ARF: ANTALL TIMER: ARF (10 kv.km.) ) Nærmeste målestasjon: HERDLA (PN = 1990 mm/år) 7) Maksimal observert nedbør i området (valgte stasjoner i perioden ) : 156,5 mm Målt ved: BERGEN - FLORIDA den ) Kommentarer: Det må presiseres at de gitte verdier for MT og PMP er basert på et relativt sparsomt datagrunnlag. Verdiene må derfor bare betraktes som et Data er gyldig per kdvh@met.no met.no

31 Vedlegg 7.1: Datautlistning fra hydrologisk modellberegning Q1000 med tilstopping timer Tilløpsflom (m 3 /s) Avløpsflom (m 3 /s) vannstand (moh) timer Tilløpsflom (m 3 /s) Avløpsflom (m 3 /s) vannstand (moh)

32 timer Tilløpsflom (m 3 /s) Avløpsflom (m 3 /s) vannstand (moh) timer Tilløpsflom (m 3 /s) Avløpsflom (m 3 /s) vannstand (moh)

33 Vedlegg 7.2: Datautlistning fra hydrologisk modellberegning 150%Q1000 timer Tilløpsflom Avløpsflom vannstand (m 3 /s) (m 3 /s) (moh) timer Tilløpsflom Avløpsflom vannstand (m 3 /s) (m 3 /s) (moh)

34 timer Tilløpsflom Avløpsflom vannstand (m 3 /s) (m 3 /s) (moh) timer Tilløpsflom Avløpsflom vannstand (m 3 /s) (m 3 /s) (moh)

35 enve-hydrologisk avdeling Program Ekstrem - ekstremverdianalyse av enkeltserier Dato: 1/ Flomfrekvensanalyse for: Djupevad Datatype: Vannføring1 Enhet: Datakilde: hydag Nedbørfelt: km2 Periode: Antall år med data: 47 Sesong: Hele året Varighet: 1 døgn Oversikt over flomdataene: Data ordnet kronologisk Data sortert Nummer År Dato Verdi Nummer År Dato Verdi l/s km / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / Sesongfordeling av flommene Måned Jan. Feb. Mars Apr. Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Des. Frekv.(%)

36 Djupevad Flomstatistikk: Empiriske momenter: Middelverdi: Maksimum : l-moment: Std.avvik : kvartil: l-moment: Skjevhet : Median : l-moment: Kurtose : kvartil: Minimum : Flomkvantiler (absolutte verdier) Gjentaksint. Fordelingsfunksjon LN2-MLE LN3-MLE EV1-PWM GEV-PWM Flomkvantil (relative verdier) De relative kvantilene finnes ved å dividere kvantilene på medianen Gjentaksint. Fordelingsfunksjon LN2-MLE LN3-MLE EV1-PWM GEV-PWM Djupevad Resultatene av estimeringen av fordelingsfunksjonen Parameter Fordelingsfunksjon LN2-MLE LN3-MLE EV1-PWM GEV-PWM a= b= c= Resultater av testen på tilpasningen av fordelingen til de observerte dataene CHI2: ndf: Res: good bad bad bad GOF:

37 NVE-Hydrologisk avdeling Program Ekstrem - ekstremverdianalyse av enkeltserier Dato: 1/ Flomfrekvensanalyse for: Fodnastøl Datatype: Vannføring3 Enhet: Datakilde: hydag Nedbørfelt: km2 Periode: Antall år med data: 29 Sesong: Hele året Varighet: 1 døgn Oversikt over flomdataene: Data ordnet kronologisk Data sortert Nummer År Dato Verdi Nummer År Dato Verdi l/s km / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / Sesongfordeling av flommene Måned Jan. Feb. Mars Apr. Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Des. Frekv.(%) Fodnastøl Flomstatistikk: Empiriske momenter: Middelverdi: Maksimum : l-moment: Std.avvik : kvartil: l-moment: Skjevhet : Median : l-moment: Kurtose : kvartil: Minimum : 5.07 Flomkvantiler (absolutte verdier) Gjentaksint. Fordelingsfunksjon LN2-MLE LN3-MLE EV1-PWM GEV-PWM Flomkvantil (relative verdier) De relative kvantilene finnes ved å dividere kvantilene på medianen Gjentaksint. Fordelingsfunksjon LN2-MLE LN3-MLE EV1-PWM GEV-PWM

38 Fodnastøl Resultatene av estimeringen av fordelingsfunksjonen Parameter Fordelingsfunksjon LN2-MLE LN3-MLE EV1-PWM GEV-PWM a= b= c= Resultater av testen på tilpasningen av fordelingen til de observerte dataene CHI2: ndf: Res: good bad good bad GOF:

39 NVE-Hydrologisk avdeling Program Ekstrem - ekstremverdianalyse av enkeltserier Dato: 1/ Flomfrekvensanalyse for: Fosse Datatype: Vannføring5 Enhet: Datakilde: hydag Nedbørfelt: km2 Periode: Antall år med data: 14 Sesong: Hele året Varighet: 1 døgn Oversikt over flomdataene: Data ordnet kronologisk Data sortert Nummer År Dato Verdi Nummer År Dato Verdi l/s km / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / Sesongfordeling av flommene Måned Jan. Feb. Mars Apr. Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Des. Frekv.(%) Fosse Flomstatistikk: Empiriske momenter: Middelverdi: 48.2 Maksimum : l-moment: Std.avvik : kvartil: l-moment: Skjevhet : Median : l-moment: Kurtose : kvartil: 33.6 Minimum : 23.6 Flomkvantiler (absolutte verdier) Gjentaksint. Fordelingsfunksjon LN2-MLE LN3-MLE EV1-PWM GEV-PWM Flomkvantil (relative verdier) De relative kvantilene finnes ved å dividere kvantilene på medianen Gjentaksint. Fordelingsfunksjon LN2-MLE LN3-MLE EV1-PWM GEV-PWM

40 Fosse Resultatene av estimeringen av fordelingsfunksjonen Parameter Fordelingsfunksjon LN2-MLE LN3-MLE EV1-PWM GEV-PWM a= b= c= Resultater av testen på tilpasningen av fordelingen til de observerte dataene CHI2: ndf: Res: good good good good GOF:

41 NVE-Hydrologisk avdeling Program Ekstrem - ekstremverdianalyse av enkeltserier Dato: 1/ Flomfrekvensanalyse for: Eikelandsosen Datatype: Enhet: Datakilde: hydag Nedbørfelt: km2 Periode: Antall år med data: 28 Sesong: Hele året Varighet: 1 døgn Oversikt over flomdataene: Data ordnet kronologisk Data sortert Nummer År Dato Verdi Nummer År Dato Verdi l/s km / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / Sesongfordeling av flommene Måned Jan. Feb. Mars Apr. Mai Juni Juli Aug. Sep. Okt. Nov. Des. Frekv.(%) Eikelandsosen Flomstatistikk: Empiriske momenter: Middelverdi: Maksimum : l-moment: Std.avvik : kvartil: l-moment: Skjevhet : Median : l-moment: Kurtose : kvartil: Minimum : 8.06 Flomkvantiler (absolutte verdier) Gjentaksint. Fordelingsfunksjon LN2-MLE LN3-MLE EV1-PWM GEV-PWM Flomkvantil (relative verdier) De relative kvantilene finnes ved å dividere kvantilene på medianen Gjentaksint. Fordelingsfunksjon

42 LN2-MLE LN3-MLE EV1-PWM GEV-PWM Eikelandsosen Resultatene av estimeringen av fordelingsfunksjonen Parameter Fordelingsfunksjon LN2-MLE LN3-MLE EV1-PWM GEV-PWM a= b= c= Resultater av testen på tilpasningen av fordelingen til de observerte dataene CHI2: ndf: Res: ok bad bad bad GOF: