Breiset vest, Fagernes, Nord-Aurdal. Faresoner for flom

Transkript

1 Breiset vest, Fagernes, Nord-Aurdal Faresoner for flom R 19. januar 212

2

3 Prosjekt Prosjekt: Breiset vest, Fagernes, Nord-Aurdal Dokumentnr.: R Dokumenttittel: Faresoner for flom Dato: 19. januar 212 Oppdragsgiver Oppdragsgiver: Nord-Aurdal kommune Oppdragsgivers kontaktperson: Knut Westerbø Kontraktreferanse: E-post fra Knut Westerbø datert For NGI Prosjektleder: Utarbeidet av: Kontrollert av: Kalle Kronholm Øyvind A Høydal Kalle Kronholm Sammendrag Det er utført vannlinjeberegninger i Neselva basert på oppmålte tverrprofiler i elva. Den hydrologiske flomberegningen er utført av NVE. I dette prosjektet er der presentert resultater for flomsoner fra Kvitvellafossen og opp til Sæbufjorden. Resultatet overføres til Nord Aurdal kommune som digitale flomsoner. For reguleringsområdet er 2- og 1-år dimensjonerende flomstørrelser. Deler av reguleringsområdet ligger innenfor både beregnet vannstand for 2- og 1- års flom. Ved oppfylling er det mulig å få tilfresstillende flomsikkerhet. Deler av RV 51 ligger flomutsatt i planområdet.

4 Innhold Dokumentnr.: R Dato: Side: 4 1. Innledning 1 Krav til sikkerhet Sikkerhet mot flom og stormflo 2 Flomberegning 3 Vannlinjeberegninger 3.1 Oppmåling og geometrisk grunnlag. 3.2 Oppsett av hydraulisk modell 3.3 Resultater 3.4 Flomsoner 3.5 Praktisk bruk av flomberegningene. 3.6 Usikkerhet 4 Oppsummering og effekt av resultatene Kontroll- og referanseside

5 Dokumentnr.: R Dato: Side: 5 1. Innledning I forbindelse med reguleringsplan for Breiset vest har NGI utført beregning av flomsoner langs Neselva fra Kvitvellafossen og opp til Sæbufjorden. NVE har pågående flomsonekartprosjekt nedenfor Kvitvellafossen og ned til Strondafjorden. Figur 1 viser oversikt over elvestrekningen som er analysert. Ved Kvitvellafossen var tidligere inntak for et kraftverk. Det planlegges nå å bygge nytt kraftverk med inntak på samme sted. Det er i disse beregningene antatt at denne utbyggingen ikke har oppstrøms effekt på flomsituasjon. På strekningen er det etter Lomenutbyggingen utført bygging av terskler for å holde en vannstand i elva ved lavere vannføringer. Disse tersklene er målt inn, men har liten effekt på ekstreme flommer. Figur 1 Kartutsnitt med angitt strekning for vannlinjeberegninger i Neselva 1 Krav til sikkerhet Oppdragsgiver har opplyst at det planlegges å flytte brannstasjonen inn i planområdet. Krav til sikkerhet mot skred og flom er gitt i Veiledning om tekniske krav til byggverk (TEK1), hjemlet i plan- og bygningsloven Sikkerhet mot flom og stormflo er gjengitt nedenfor Sikkerhet mot flom og stormflo (1) Byggverk hvor konsekvensen av en flom er særlig stor, skal ikke plasseres i flomutsatt område.

6 Dokumentnr.: R Dato: Side: 6 (2) For byggverk i flomutsatt område skal sikkerhetsklasse for flom fastsettes. Byggverk skal plasseres, dimensjoneres eller sikres mot flom slik at største nominelle årlige sannsynlighet i tabellen nedenfor ikke overskrides. I de tilfeller hvor det er fare for liv fastsettes sikkerhetsklasse som for skred, jf Tabell 1: Sikkerhetsklasser for byggverk i flomutsatt område. Sikkerhetsklasse for flom Konsekvens Største nominelle årlige sannsynlighet F1 liten 1/2 F2 middels 1/2 F3 stor 1/1 (3) Første og annet ledd gjelder tilsvarende for stormflo. (4) Byggverk skal plasseres eller sikres slik at det ikke oppstår skade ved erosjon. Kravene til sikkerhet mot flom er beskrevet i TEK1, $7-2 ved 3 definerte sikkerhetsklasser. Bestemmelsene i 7-2 gjelder sikkerhet mot saktevoksende flommer som normalt ikke medfører fare for menneskeliv. Flom i reguleringsområdet fra Neselva er en slik flom. Flom fra bratte elver eller bekker kan falle under bestemmelsen skred i 7-3. Sikkerhetsklassene er definert slik: Sikkerhetsklasse F1 Sikkerhetsklasse F1 gjelder tiltak der oversvømmelse har liten konsekvens. Dette omfatter byggverk med lite personopphold og små økonomiske eller andre samfunnsmessige konsekvenser, f.eks. garasjer og lagerbygninger uten fast bemanning. Sikkerhetsklasse F2 Sikkerhetsklasse F2 gjelder tiltak der oversvømmelse har middels konsekvens. Dette omfatter de fleste byggverk beregnet for personopphold, f.eks. boliger, industri, kontor, fritidsboliger, driftsbygninger i landbruket som ikke inngår i sikkerhetsklasse F1, skoler og barnehager. De økonomiske konsekvensene ved skader på byggverket kan være stor, men kritiske samfunnsfunksjoner settes ikke ut av spill. I deler av flomutsatte områder kan det være større fare enn ellers. I flomutsatte områder der det under flom vil være stor dybde eller sterk strøm bør det være samme sikkerhetsnivå som sikkerhetsklasse F3. Dette gjelder områder der dybden er større enn 2 m og der produktet av dybde og vannhastighet (i m/s) er større enn 2 m 2 /s.

7 Dokumentnr.: R Dato: Side: 7 Sikkerhetsklasse F3 Sikkerhetsklasse F3 gjelder tiltak der oversvømmelse har stor konsekvens. Dette omfatter byggverk for sårbare samfunnsfunksjoner og byggverk der oversvømmelse kan gi stor forurensning på omgivelsene, eksempelvis: byggverk for særlig sårbare grupper av befolkningen, f.eks. sykehjem og lignende byggverk som skal fungere i lokale beredskapssituasjoner, f.eks. sykehus, brannvesen, politistasjoner, sivilforsvarsanlegg og infrastruktur av stor samfunnsmessig betydning. For byggverk som har regional eller nasjonal betydning i beredskapssituasjoner gjelder 7-2 første ledd avfallsdeponier der oversvømmelse kan gi forurensningfare. For deponier som omfattes av storulykkeforskriften gjelder 7-2 første ledd. I følge TEK skal en brannstasjon ha sikkerhet for 1-års flom (klasse F3), hvis denne ikke er av regional eller nasjonal betydning. Dersom brannstasjonen er av regionale eller nasjonal betydning skal den ikke ligge i flomutsatt området. Her vil adkomst til og fra også være relevant for lokaliseringen av stasjonen. For annen industri eller boliger kreves det sikkerhetsklasse F2 som tilsier sikkerhet mot 2-års flom. Erosjon i elva er vurdert. Reguleringsorådet er ikke utsatt for erosjon fra Neselva. 2 Flomberegning NVE har utført en flomberegning for Neselva (Ref 1). Denne beregningen er dekkende for det vurderte området og vi har derfor benyttet disse beregningene direkte. Vassdragsområdet er regulert og ved normale forhold overføres vann frå Øyangen til Lomen, Slidrefjorden. Ved ekstremflom beregnes feltet som uregulert. Figur 2, flomanalyse av døgnmiddelflom, (Ref 1) viser hvordan effekten av reguleringen er tatt hensyn til i forhold til ekstreme flommer. Disse flomverdiene er i tillegg korrigert for kulminasjonsflom. Tabell 1 viser flomvannføringer benyttet i den hydrauliske modellen.

8 Dokumentnr.: R Dato: Side: 8 Figur 2 Flomvannføring ved ulike gjentaksintervall for Neselva, uregulert og regulert. Kurve for Dagens er kurva som er benyttet videre i beregningen som skal beskrive dagens situasjon i vassdraget. Tabell 2 Flomverdier i Neselva og Strondafjord, kulminasjonsvannføringer (Ref 1). Punkt i vassdraget Areal km 2 Q mom / Q Mdøgn Q M m 3 /s Q 5 m 3 /s Q 1 m 3 /s Q 2 m 3 /s Q 5 m 3 /s Q 1 m 3 /s Q 2 m 3 /s Q 5 m 3 /s Q 1 m 3 /s Neselva 784 1, Slidrefjord 778 1, Strondafjord , Vannlinjeberegninger 3.1 Oppmåling og geometrisk grunnlag. Tverrprofilene (Ref 2) er målt opp av Mjøsplan AS etter anvisning fra NGI. Figur 3 viser plasseringa av oppmålte profiler. Tverrprofilene er plassert med tanke på å gi en representativ hydraulisk modell ved ekstremflom. Tverrprofilene er forlenget og samstemt med terrengdata over elvenivå. Det er også satt inn oppmålte profiler frå Kvitvellafossen og ned til Strondafjorden (Ref 3). Disse profilene er målt opp i flomsonekartprosjektet i regi av NVE.

9 Figur 3 Kart over benyttede tverrprofiler. Dokumentnr.: R Dato: Side: 9

10 Dokumentnr.: R Dato: Side: Oppsett av hydraulisk modell Den hydrauliske modellen HEC-RAS (Ref 4) er satt opp på strekninga mellom Strondafjorden og Sæbufjorden. For strekninga fra Kvitvellafossen og opp til Sæbufjorden er modellen justert og kalibrert etter en lav vannstand. Områder på sidene der det er bygninger eller andre hindringer som bryter tverrprofilene er ansett som ikke-effektive strømningsarealer. Nedenfor Kvitvellafossen er modellen ikke justert eller kalibrert. Fossen har et støpt overløp, som krysser noe på skrå over elva mellom større steiner eller fjell. Dette overløpet er en god grensebetingelse. Modellen er kjørt slik at den regner både over og underkritisk strømning. Beregnet strekning er kun kalibrert mot en lav vannstand med vannføringer fra 4,3 13,5 m 3 /s. Vannføringene er skalert ut fra observasjoner fra Rudi bru, mottatt fra Foreningen til Bægnavassdragets Regulering ved Gunnar Fagerås. Figur 4 viser en vannlinje fra Sæbufjorden og ned til Strondafjorden. Toppen av Kvitvellafossen ligger ved profil 21 i Figur 4. Nedenfor Kvitvellafossen modellen ikke kontrollert, og grensebetingelsen i Strondafjorden er ikke reell ved flom. Stiplet linje viser energilinja. Forskjellen mellom beregnet vannstand, kritisk dybde og energilinja er en del av grunnlaget for å vurdere usikkerhet på hydrauliske beregninger. Figur 4 viser at inntil en nærmer seg Kvitvellafossen, er strømningen ved en 2- års flom overveiende underkritisk. En slik strømning og nivåer ved en flomsituasjon er relativt pålitelig beregnet i en hydraulisk modell. Ved underkritisk strømning har en vekslinger i vannstanden som gjør at absolutte nivåer kan ha større usikkerhet Neselva Plan: Plan Legend EG Q2 Crit Q2 WS Q2 Ground Elevation (m) NEDRE DEL - IKKE MED I DE Main Channel Distance (m) Figur 4 Illustrasjon av fallforholdene langs Neselva fra Sæbufjorden og til Strondafjorden

11 Dokumentnr.: R Dato: Side: Resultater Tabell 2 viser resultat av beregningene for hvert profil. Tallene er avrundet til en desimal. Ved interpolering mellom profilene skal en bruke beliggenhet til tverrprofiler gitt i kartvedlegg. Profilnr 1 års flom 5 års flom 2 års flom 1 års flom 5 års flom 2 års flom 1 års flom 5 års flom Middel flom

12 Dokumentnr.: R Dato: Side: moh års flom 2 års flom 5 års flom Middelflom Profiler Normalt lavvann m 25 Figur 5 Lengdeprofil av beregnede vannstander Ved 2-års flom i områder underkritisk rolig strømning vil en normalt legge til en sikkerhetsmargin på,5 m. 3.4 Flomsoner De beregnede vannstandene er benyttet til å generere terrengmodell av flom- vann flatene og disse er skåret med en detaljert terrengmodell og resultatet presentert som flompolygoner. Resultatene er presentert i Figur 6 og 7. For beredskapsstasjoner som en brannstasjon foreslår vi at en ikke bare skal være sikker, men ha god sikkerhet for denne flomstørrelsen. En sikkerhetsmargin på 1, må anses som god sikkerhet på dette elvestrekket. Med et slikt påslag vil man trolig ligge på flomsikker høyde, Konsekvens av flomsonene er presentert i rapport R ROS analyse. 3.5 Praktisk bruk av flomberegningene. Flomsonene gir indikasjon på hvor det kan påregnes å være flom ved ulike flomstørrelser. Dersom en planlegger å bygge i eller ved flomområder, skal en gå inn i tabell 3 for å finne flomhøyde. Ved anlegging av tiltak, skal det legges på sikkerhetsmargin som anbefalt ovenfor fordi tiltaket skal ha en sikkerhet mot dimensjonerende flomhøyde. I mange tilfeller kan oppfylling av flomareal være aktuelt fordi arealet ikke er en vesentlig del av effektivt strømningsareal til elva.

13 Dokumentnr.: R Dato: Side: Usikkerhet Det foreligger usikkerhet i det geometriske grunnlaget, hydrologisk grunnlag og hydrauliske beregninger. Usikkerhet behandles ved å legge til en vertikal sikkerhetsmargin på de beregnede vannstandene (beskrevet over). Typisk sikkerhetsmargin i slake elver med kalibrering, er,5 m. For de ekstreme flommene ved reguleringsområdet ser en at det skiller ca,5 m i vannstand mellom for eksempel en 1 og en 1 års flom. Det betyr at de anbefalte sikkerhetsmarginer trolig er vesentlig større enn usikkerheten i de hydrauliske beregningene av flomnivået. For flomberegningen (hydrologi) ligger usikkerheten i observasjonslengden for hydrometriske data. Flomhistorien er blant annet dokumentert ved flomsteinen ved Strondafjorden. Steinen viser at det er en del større flommer i juni, dvs vårflommer med snøsmelting. I et mulig fremtidig varmere klima vil en forvente at vårflommen, i alle fall mindre flommer, generelt vil komme noe tidligere på året. Flomvolumet kan da antas å bli noe mindre på grunn av kortere vinter. Store ekstreme smelteflommer er imidlertid historisk opptredende gjerne ved store snøvolum som først smelter seint på våren. Det er først og fremst regnflommer en antar kan øke i fremtiden. Vassdragsreguleringer har stor effekt på typiske vårflommer der en basert på snøvolum kan forskrive en vannstigning i magasinene. For ekstreme nedbørperioder, som så langt knapt har blitt varslet i rett størrelse (eks nord Gudbrandsdalen pinsen 211), har en ikke mulighet til å regulere, med mindre dette legges inn egne flomreguleringsvolumer i magasinene. Det har vært store flommer under tidligere kaldere klima som har vært regndominert som ikke er med i analysegrunnlaget. På grunn av forventet endring av flomregimet mot mer regndominert flomregime, og effekter av regulering, kan en ikke kvantitativt si noe om fremtidige flommer fører til at hyppigheten av ekstreme vannstander øker. Det anbefales derfor at en benytter de ekstreme flomverdiene som er beregnet i dette prosjektet. I forhold til anbefalt sikkerhetsnivå, 1 m for tiltak som faller under klasse F3 og,5 m for tiltak som faller under klasse F2, anses det at en har tatt tilstrekkelig hensyn til usikkerhet ved disse beregningene. 4 Oppsummering og effekt av resultatene Deler av reguleringsområdet ligger innenfor både beregnet 2-og 1- års flom vannstand. Reguleringsområdet ligger innenfor et område som ved ekstremflom har underkritisk strømning og det er i disse beregningene antatt at det er ikke er effektiv strømning f.eks vest for Valdres møbler. Det vil si at oppfylling innenfor reguleringsområdet opp til flomsikker høyde ikke har negativ effekt på oppstrøms (eller nedstrøms) flomvannstand. Tiltak som bygging av brannstasjon kan dermed bygges i henhold til bestemmelsene i TEK. I tillegg til selve reguleringsområdet for plasserning av brannstasjonen må sikker adkomst også vurderes.

14 Dokumentnr.: R Dato: Side: 14 Referanser Ref 1: Kleivane Ingeborg, Flomberegning for Fagernes (12.LZ), NVE, 211. Ref 2: Mjøsplan AS; Tverrprofilering av Neselva i Nord Aurdal kommune, 211. Ref 3: NOVATEK AS, Flomsonekartlegging, Tverrprofileringer 28 Neselva v/fagernes i Oppland, 28. Ref 4: HEC-RAS, River Analysis System, Hydrologic Engineering Centre,

15 33 Planområde Tverrprofiler med profilnummer 39 Koter, 5 m Kartforklaring 38 Oversvømt areal ved middelflom 8 med 2-årsflom Oversvømt 3areal 31 Oversvømt areal ved 1-årsflom Objekter Bygning AnnenBygning 39 Bru Dam 38 GangSykkelveg Veg m ± Målestokk (A4): 1:3 Datum: WGS84, Kartprojeksjon: UTM33N Nord-Aurdal kommune Breiset vest, Fagernes Dokumentnr R Kart nr. 6 Dato Faresoner for flom. Utført Oversvømt areal ved middelflom, 2-årsflom og 1-årsflom. Kontrollert KaK OAH Godkjent KaK

16 Kartforklaring Koter, 1 m Tverrprofiler med profilnummer Oversvømt areal ved middelflom Planområde Oversvømt areal med 2-årsflom Bygning 5 41 Objekter Oversvømt areal ved 1-årsflom AnnenBygning Bru 34 Dam Veg GangSykkelveg m ± Målestokk (A4): 1:7 Datum: WGS84, Kartprojeksjon: UTM33N Nord-Aurdal kommune Breiset vest, Fagernes Dokumentnr R Kart nr. 7 Dato Faresoner for flom. Utført Oversvømt areal ved middelflom, 2-årsflom og 1-årsflom. Kontrollert KaK OAH Godkjent KaK

17 Kontroll- og referanseside/ Review and reference page Dokumentinformasjon/Document information Dokumenttittel/Document title Faresoner for flom Dokument nr/document No R Dokumenttype/Type of document Rapport/Report Teknisk notat/technical Note Oppdragsgiver/Client Nord-Aurdal kommune Distribusjon/Distribution Fri/Unlimited Begrenset/Limited Ingen/None Dato/Date Rev.nr./Rev.No. Emneord/Keywords Faresone, flom, flomberegning, brannstasjon Stedfesting/Geographical information Land, fylke/country, County Norge, Oppland Kommune/Municipality Nord-Aurdal Sted/Location Fagernes Kartblad/Map 1616 I Tisleia Havområde/Offshore area Feltnavn/Field name Sted/Location Felt, blokknr./field, Block No. UTM-koordinater/UTM-coordinates 32V Ø N Dokumentkontroll/Document control Kvalitetssikring i henhold til/quality assurance according to NS-EN ISO91 Rev./ Rev. Revisjonsgrunnlag/Reason for revision Egenkontroll/ Self review av/by: Originaldokument OAH KaK Sidemannskontroll/ Colleague review av/by: Uavhengig kontroll/ Independent review av/by: Tverrfaglig kontroll/ Interdisciplinary review av/by: Dokument godkjent for utsendelse/ Document approved for release Dato/Date Sign. Prosjektleder/Project Manager Skj.nr. 43

18

19