Kartlegging av stikkrenner hos Jernbaneverket

Transkript

1 Kartlegging av stikkrenner hos Jernbaneverket Meråkerbanen og Raumabanen Steinar Myrabø Hydrolog Informasjonsdag Klima og transport 31. mars

2 Forarbeid for konsulent Studie/gjennomgang av bakgrunnslitteratur for strekningen, inkludert ulike kart. Mottaes fra JBV: Excel ark med eksisterende informasjon om stikkrennene fra JBV s database Digitale kartdata over strekningen (Økonomisk 1:5000) og -fil (shape) med lokalisering av kulvertene Alle tidligere kontrollbefaringsrapporter/registreringsskjemaer Nytt registreringsskjema 2

3 Innledende vurderinger, bl.a. ved hjelp av bakgrunnslitteraturen. Definere hvilke hydrologiske beregningsmetoder en vil benytte og hvilke grunnlag som er tilgjengelig (bl.a. nærliggende nedbør- og avrennings stasjoner). Sjekke ut hvilke tilgjengelige dataprogrammer som kan benyttes. Møte med kontaktpersonene i JBV med bl.a. gjennomgang av registreringsskjema og kontrollbefaringsrapport. 3

4 Befaring Sammen med JBV s lokalansvarlig for befaringene. Når det renner mye vann i stikkrennene. Alle stikkrenner/kulverter skal kartlegges og registreres i skjema. Der det antas å være problemer skal en i tillegg fylle ut en kontrollbefaringsrapport for stikkrenner. Det skal også spesielt sees etter fare for flomskred/stor sedimenttransport og endret arealbruk/inngrep oppstrøms. Andre potensielle farer vurderes også, som store trær i bratte skråninger ned mot tilløpsbekk. 4

5 En person går oppe på sporet og registrerer koordinatene med GPS. Etter beste evne koordinatfestes også vannskillet /- dreneringsgrensen langs sporet mellom hver stikkrenne, for å korrigere grensene en på forhånd har bestemt ut fra kartdataene. Koordinatfestes steder der en mener det er behov for ei stikkrenne og det mangler. Det skal taes bilder av alle stikkrenner, minimum av inn- og utløp (både mot og fra; dvs. 4 stk), samt ev. problemer/potensielle farer og tidligere tiltak. 5

6 Beregninger Kapasitetsberegninger for ulike typer stikkrenner på strekningen. Angivelse av usikkerhet og variasjon avhengig av forholdene, helning, osv.. Grovberegning av 50- og 200 års tilløpsflom for alle stikkrennene. Beregningsgrunnlaget med ulike metoder vedlegges: a) Rasjonelle Formel b) Flomfrekvensanalyse c) NVE s flomberegningsprogram d)? 6

7 Nøyere beregninger av stikkrennene som kan få et kapasitetsproblem ved 200 års flom. Hvis en er i tvil om enkelte skal taes med, så bør påvirkningen av klimaendringene vurderes. Tar en utgangspunkt i PMP i løpet av en time og beregn PMF, så er det lett å velge ut de feltene hvor en garantert har god nok kapasitet i stikkrenna. 7

8 Klassifisering av stikkrennene i tre kategorier: a) Tilfredsstillende b) Bør vurderes mer nøye c) Tiltak nødvendig Problemstikkrennene b) og c) deles inn i fire risikoklasser Rx, der x= 0-3 Hvis problemet ikke løses permanent ved tiltak, så bør x gjenspeile hvor ofte stikkrenna må inspiseres, f.eks. 0: 10 år, 1: 5 år, 2: 2 år, 3: før og etter hver flom (og det bør straks gjøres noe). Nytte-/kostnads vurderinger av tiltak for b) og c)? 8

9 Rapportering Samme type rapport som for rasfarekartleggingen Bl.a. fremstilling av problemstikkrennene som risikoklasser på kart (GIS) Rapporten skal være grunnlag for prioritering og beskrivelse av tiltak. 9

10 Meråkerbanen Documentation, control and risk of the culverts of Meråkerbanen by Stine Kvalø Nordseth SWECO Norge, Trondheim

11 Meråkerbanen Meråkerbanen From Hell in Trøndelag to the Swedish boarder Built in 1882 Ca. 70 km Ca 350 culverts Most of them are original, some have been rebuilt in the last years.

12 Meråkerbanen Method Real capacity and theoretical capacity Fieldwork Find precipitation and discharge measurements for flood calculation Find data about the culverts of Meråkerbanen Calculation Risk analysis

13 Real capacity Field work All 70 kilometers and the 350 culvert were looked up. Every culvert were documented with photos and a schema

14 Theoretical capacity Flood calculations Q50, Q200 og Q1000 Small basins needs input data with short time measurements. Based on: - Precipitation measurements and Q = I * A * c - Discharge measurements

15 Theoretical capacity Capacity calculation Relative good input data: Measurements in field Good old schetches Calcualtion by: HEC-RAS HY-8 Kilde: Hydraulic Design Series Number 5, U.S Department of Transportation, 2001

16 Culverts at Meråkerbanen

17 Km 54,912 Km 54,912

18 Km 54,912 Basin:: A: 0,14 km² L: 710 m H: 275 m Concentration time: 25 min Inlet control Type: Tørrmurt (bricks) Size: 0,60 m x 0,9 m

19 Km 54,912 thoretical capacity Discharge Risvollan (NTNU / NVE) Sagelva (NTNU / NVE) km 54,912 Precipitaion fra Meteorologisk Institutt (MET) Hell Meråker Tyholt/Risvollan

20 Km 54,912 theoretical capacity 10 Stikkrenneberegning_km54_912 Plan: Q200_km54912 Opphusbekken Bekken Q50 = 0,6 m³/s 8 Q200 = 0,9 m³/s 6 Q1000 = 1,05 m³/s Main Channel Distance (m) Legend EG PF 1 WS PF 1 Crit PF 1 Ground Elevation (m)

21 Km 54,912 real capacity

22 Km 54,912 conclusion Theoretic capacity OK Real capacity Half the inlet area are blocked gives lack of capacity. Not OK

23 Meråkerbanen - conclusions Conclusions (so far) Half of the 350 culverts on Meråkerbanen needs rehabilitation. Necessary measures Rehabilitation Focus on hydraulic structuring Better data for the flood calculations gives less uncertainties

24 Raumabanen Starter kartleggingen i 2009 Samkjøring / samarbeid på pilotstrekningen Otta - Åndalsnes Jernbaneverket og Statens Vegvesen 24

25 De største utfordringene Utilstrekkelige data (nedbør og avrenning) Usikre data Usikkerhet i beregningene Konsekvenser av klimaendringer Hva kan gjøres for å forbedre disse punktene? 25