1 Innledning Formål Grunnlagsmateriale Grunnlag for hydraulisk modellering Nåværende Flomforhold...

Transkript

1 Oppdragsgiver: Nordplan AS Oppdrag: Fv 60 Blindheim Flom og overvannsvurdering Dato: Skrevet av: Adrian Sigrist Kvalitetskontroll: Håvard Knotten FLOMSONEKART BYTEELVA / PUSKEELVA FV.60 BLINDHEIM-FLISNES INNHOLD 1 Innledning Formål Grunnlagsmateriale Grunnlag for hydraulisk modellering Nåværende Flomforhold Flommengder og Konstruksjoner Resultater vannlinjeberegninger Framtidige Flomforhold Flommengder og Konstruksjoner Vannlinjeberegning Konklusjoner Tiltak langs vassdrag Påvirkning av vegprosjektet Videre merknader...12 Notat: Flomsonekart Byteelva / Puskeelva, Rev. 1 Side 1

2 1 INNLEDNING Det skal utarbeides reguleringsplan for Fylkesveg (Fv) 60 fra Blindheimshallen til rundkjøring ved Flisnes. Planen omfatter også sekundærveger, kirkegård og næringsarealer på tilliggende arealer. Byteelva og sideelva Puskeelva krysser Fv 60 og sideveger, eksisterende overvannsledninger berøres også en del. Asplan Viak har fått oppdrag til å gjennomføre vassdragstekniske beregninger. Konkret er det: - Beregning 200-års flommengder - Dimensjonering av kulverter - Vurdering av flomnivå - Utarbeiding av skisser som viser framtidig overvannsanlegg Foreliggende notatet inneholder beregninger av flomnivå/flomsonekart under 200års flom for nåværende og for framtidige situasjon etter utbygning. Ved revision 1 blir det i tillegg analysert flomforhold ved 20-årsflom langs kirkegården. Oppgavene angående flommengder og dimensjonering av kulverter er dokumentert tidligere [1]1.2 og overvannssystemet blir dokumentert parallelt i et eget notat. 1.1 Formål Krav for dimensjonering av kulvert og tiltak langs vassdrag er at veger skal ikke oversvømmes og skades ved 200-års flom. Det må utføres hydraulisk beregning av vannlinje, med hensikten å verifisere flomforholdene i dag og i framtida med de planlagte konstruksjoner. Basert på beregnet vannlinje skal det tegnes opp ett enkelt flomsonekart som viser arealer som blir berørt ved en 200-årsflom. Flomsonekartet blir supplert med nødvendige tiltak for å oppnå tilfredsstillende sikkerhet mot fare og ulemper under flom. Sikkerhetskrav mot flom for eksisterende kirkegården som ligger mellom Fv 60 og Ramsvikvegen avgrenser seg fra vegprosjektet. Etter internt diskusjon i NVE ([6]) fastleges sikkerhetsklasse for Kirkegården som F1 med sikkerhet mot 20-års flom, jf TEK Grunnlagsmateriale [1] Notat, Flommengder og kulverter, Asplan Viak, [2] Terrengmodell, Nordplan AS, [3] Forslag Kulverttegninger, Nordplan AS, [4] Notat, Statens Vegvesen, Vannkulvert - notat etter befaring, [5] Tverrprofiloppmålinger, UFO Entreprenør AS, [6] Sikkerhetsklasse kirkegård, e-post NVE intern, Notat: Flomsonekart Byteelva / Puskeelva, Rev. 1 Side 2

3 1.3 Grunnlag for hydraulisk modellering Det er bygd opp en 1-D modellen med HecRas 1. Modellen baseres på tverrprofiloppmålinger [5] langs kirkegården, terrengmodellen [2], notat etter befaring [4], kartdata, studier av tilgjengelige flybilder og planer for nye anlegg [3] inklusive merknader fra vår side [1]. Plankart i vedlegg 1 viser hele modellen samt beliggenhet for alle tverrprofiler. Følgende Tabell 1 gir en oversikt over ytterlige parametere i modellen: Tabell 1: Parametere som blir brukt i modellen. Ruhetsverdi bekken (manningstall-n) 0,05 [s/m 1/3 ] Ruhetsverdi kulvert (manningstall-n) 0,02 [s/m 1/3 ] Singulartap inntak - nye kulverter 0,5 [-] Singulartap inntak - eksisterende kulverter 0,7 [-] 2 NÅVÆRENDE FLOMFORHOLD 2.1 Flommengder og Konstruksjoner Tabell 2: Flommengder og dimensjoner av konstruksjoner, som danner modelleringsgrunnlag av dagens forhold (kursiv: data som er antatt). Beliggenhet Dimensjoner Fall Lengde Beregningspunkt Q20 Q200 [m] [%] [m] [m 3 /s] [m 3 /s] Puskholevegen 1,0 3,1 15 Bp_1 2,2 4,1 Fv60, Profil 1743 (2x rør) 1,2 1,8 30 Bp_2 2,2 4,1 1,2 Fv60, Profil , Bp_4 0,5 0,9 Ramsvikvegen Ingen kulvert i dag, bare en enkelt trebru Bp_3 4,1 7, Konstruksjoner Dimensjoner av eksisterende kulverter kommer fra befaringsnotat [4]. Innløps- og utløpshøyde er ikke nøyaktig kjent og baseres på kartdata Flommengder Flommengder for dagens 200-årsflom baseres på beregninger i notatet flommengder og kulvert [1], men de er uten klimafaktor på 1.4. Flommengder for dagens 20-årsflom er 1 HecRas, River Analysis System, Version Notat: Flomsonekart Byteelva / Puskeelva, Rev. 1 Side 3

4 beregnet på nytt (vedlegg 2). 2.2 Resultater vannlinjeberegninger års flom Det viser seg at store arealer på kirkegården er oversvømt under en 200-års flom. Bekkens kapasitet er ikke tilstrekkelig for å unngå flom. I en 200-års flom er også areal mellom Puskholevegen og Fv 60 oversvømt, det samme gjelder foran inntak kulvert i Puskholevegen. Oversvømminger skyldes både utilstrekkelig kulvertkapasitet og for liten kapasitet i naturlig vannløp. Kart og lengdeprofil i vedlegg viser dagens situasjon (vedlegg 4 og 5) års flom (kirkegård) I dag ved en 20-års flom (uten Klimafaktor) er Kirkegården på grensen til å bli oversvømt. Avstand mellom beregnet vannlinje og terreng er på noen steder null, derfor kan oversvømming allerede forekomme ved 20-års flom. Figur 1 Tverrprofil langs kirkegården i strømningsrettningen ved 20-års flom. Bekken er på grensen til å oversvømme kirkegården. Oversiktsplan på høyre viser beliggenhet av tverrprofilen. Notat: Flomsonekart Byteelva / Puskeelva, Rev. 1 Side 4

5 3 FRAMTIDIGE FLOMFORHOLD 3.1 Flommengder og Konstruksjoner Tabell 3: Flommengder og dimensjoner av konstruksjoner, som danner modelleringsgrunnlag av framtidige forhold. Beliggenhet Dimensjoner Fall Lengde Beregningspunkt Q20 Q200 [m] [%] [m] [m 3 /s] [m 3 /s] Puskholevegen 1,8 3,1 30 BP_1 2,9 5,8 Fv60, Profil ,2 1,8 30 Bp_2 3,4 6,6 Ramsvikvegen (B x H) Er dette en rørkulvert?? 2,4 2,1 21 Bp_3 5, Flommengder Flommengder ved 20-års flom blir beregnet for vurdering av flomforhold langs kirkegård. Flommengder ved 200-års flom tilsvarer notatet flommengder og kulverter [1]. I forhold til dagens forhold økes flommengder med 30 % ved en 20-års flom og med 40 % ved 200-års flom på grunn av klimaendringer. Detaljerte flom mengder beregninger finnes i vedlegg 2/ Vassdrag og konstruksjoner Som beregningsgrunnlag blir det valgt rørløsning for alle nye kulverter. I framtida trenges det bare en kulvert som krysser Fv 60. Komplett informasjon om konstruksjoner finnes i notatet flommengder og kulverter [1]. 3.2 Vannlinjeberegning års flom Beregninger viser at framtidige flomforhold har lignende virkning som under dagens situasjon. Store arealer oppstrøms kulverter Fv 60 og Puskholevegen er oversvømt, det samme gjelder for kirkegården. Utilstrekkelig kapasitet i naturlig vannløp fører til oversvømmelse og flomsituasjon forbedrer seg ikke, selv om kapasiteten til kulvertene er tilstrekkelig. Vedlegg 6 viser et flomsonekart for framtidige forhold uten videre tiltak under en 200-årsflom. Notat: Flomsonekart Byteelva / Puskeelva, Rev. 1 Side 5

6 års flom langs kirkegård Med framtidige klimaendringer blir 20-års flommengder økt med faktor 1.3. De hydrauliske beregninger viser at deler av kirkegård blir oversvømt ved 20års flom i framtida. Figur 2 viser hvor kapasitet er utilstrekkelig ved en 20-års flom. Figur 2 Oversikts med markering hvor bekkenkapasitet er utilstrekkelig ved en 20-års flom i framtida. Figur 3 Tverrprofil langs kirkegården i strømningsretting ved 20-års flom. Kapasitet av bekken er utilstrekkelig og påvirker oversvømmelse av kirkegården. Oversiktsplan på høyre viser beliggenhet av tverrprofilen. Notat: Flomsonekart Byteelva / Puskeelva, Rev. 1 Side 6

7 Figur 4 Tverrprofil langs kirkegården i strømningsrettningen ved 20-års flom. Kapasitet av bekken er tilstrekkelig. Oversiktsplan på høyre viser beliggenhet av tverrprofilen. Figur 5 Tverrprofil langs kirkegården i strømningsrettningen ved 20-års flom. Kapasitet av bekken er tilstrekkelig. Oversiktsplan på høyre viser beliggenhet av tverrprofilen. Notat: Flomsonekart Byteelva / Puskeelva, Rev. 1 Side 7

8 4 KONKLUSJONER 4.1 Tiltak langs vassdrag Økning av kulvertkapasitet er alene ikke tilstrekkelig for å møte effekt av klimaendring. Det trenges også tiltak i vassdrag for å redusere oversvømt areal langs Puskeelva/Byteelva og sikrer veger mot erosjonsskader. Avgjørende flom for dimensjonering av tiltak er 20-års flom ved kirkegården og 200-års flom for øvrig arealet (veger). Mulige flomsikringstiltak krever at sidekanten er min 0,5 m over avgjørende vannlinjen og energilinjen må ligge under sidekanten. Det anbefales følgende flomsikringstiltak: Innløp kulvert Puskholevegen (200-års flom) Elvebredd bør vurdere heves på begge sider oppstrøms kulvert. Beregnet vannspeil ved 200-års flom ligger på 25,5 m o.h., terreng skal ligge høyere enn 26 m o.h. Terrengtilpasninger planlegges sammen med nye Puskeholevegen/sideveger som berøres vassdrag. Vedlegg 7 viser lengdeprofil ved en 200-årsflom etter iverksetting av tiltak Figur 6 Oversikts med markering hvor terreng må heves Mellom kulvert Puskholevegen og Fv 60 (200-års flom) Elvebredd på høyre side (mot vest) må ligge høyere enn i dag. Vannlinje er på omtrent 23 m o.h., deretter må terreng ligge høyere. Fordi det planlegges ny bruk av areal, er terrengtilpasninger likevel nødvendig slik at flomsikringstiltak bør være lett å iverksette. Den nye bygningen, Ødegård bil, med gulvkote på 23.5 m o. h. er ansett som flomsikkert. Vedlegg 6 viser lengdeprofil ved en 200-årsflom etter iverksetting av tiltak Notat: Flomsonekart Byteelva / Puskeelva, Rev. 1 Side 8

9 5 Figur 7 Eksempeltverrprofil 3, Puskeelva mellom Puskholevegen og Fv. 60. Skisserte tiltak i vassdrag Utløp ved kulvert Fv 60 Kulvert ved Fv 60 krysser gangveien langs Fv 60 på sørside. Fordi topprør ligger omtrent 1 m høyere enn i dag, trenges det terrengtilpassinger av vegen/bruen. Inngrepet endrer ikke flomforhold. Figur 8 Utløp ved kulvert Fv 60. Gangvegen må ligges omtrent 1 m høyere i framtida. Notat: Flomsonekart Byteelva / Puskeelva, Rev. 1 Side 9

10 4.1.4 Puskeelva langs kirkegården (20-års flom) Arealet blir oversvømt ved en 200-års flom, men det blir antatt at oversvømmelse har liten konsekvens. Det er lite personopphold og arealet er flatt slik at vanndybden og strømningshastigheten er forholdsvis liten. Det stilles sikkerhetskrav i forhold til en 20-års flom langs kirkegården. Sikring av kirkegården er ikke en konsekvens av vegprosjektet, men følger av framtidige klimaendring. For å tilfredsstille kravet om sikkerhet mot 20-års flom trenges det følgende tiltak: Flomvoll Det trenges en flomvoll på begge bredder oppstrøms den små bruen som er forbindelse mellom gravplasser. Flomvoller skal være på vestside 50-70cm høy. Flomvoller kan bli utformet mindre hvis terskelen rett foran bruen blir senket. Figur 9 Bildet er tatt mot strømningsrettningen fra bruen. Det trenges flomvoller på begge bredder av en høyde fra cm. Oversiktsplan på høyre viser beliggenhet av nødvendige flomvoller. Heve av bruen om cm Bruen utgjør en flaskehals langs vassdrag (også for drivende gods). Bruen skal heves om omtrent 70 cm slik at kapasitet ved en 20-års flom blir tilstrekkelig. Figur 10 Bildet av bruen tatt mot strømningsrettningen. Bruen skal heves minst om cm. Notat: Flomsonekart Byteelva / Puskeelva, Rev. 1 Side 10

11 Flomvoll eller bredere bekken Det trenges tiltak nedstrøms bruen på vestside (høyre bredd) langs en strekning på 100 m. Man må enten gjør bekken 1 m bredere eller bygge en flomvoll med maks. 50 cm høyde. Figur 11 Bildet er tatt mot strømningsrettningen. På bildet på venstre side trenges det enten en flomvoll eller bekken gjør omtrent 1 m bredere. Oversiktsplan på høyre viser beliggenhet nødvendige flomvollen/bredere bekken.. I nedre delen trenges det ikke ytterligere tiltak for å sikre mot en 20-års flom. Tidligere forslag om senking av bekkebunnen og økning av fallet, står i konflikt med eksisterende gravplasser og er ikke brukbar. Avsenking kan føre til grunnvannssenking og tilhørende setningsproblemer. Notat: Flomsonekart Byteelva / Puskeelva, Rev. 1 Side 11

12 4.2 Påvirkning av vegprosjektet Med de nye veger blir vassdrag Bytteelva sterk berørt. Kryssing med Puskeholevegen og Fv 60 blir forandret ved at to kulverter blir slått sammen til en, i Ramsvikvegen blir bygd en ny kulvert. Vi vurderte påvirkning av vegprosjektet spesielt i henhold til flomsituasjon langs kirkegård. Konklusjon er at vegprosjektet ikke forverrer flomsituasjon i forhold til dagens situasjon, forutsatt at kulverter blir bygd som beskrevet i notatet flommengder og kulverter [1] Konklusjonen baseres på følgende vurderinger: - Kulvert Ramsvikvegen Ramsvikvegen ligger nedstrøms av kirkegården. Om kulvert under Ramsvikvegen ikke er stor nok, vil den nye veifyllingen fungere som en dam. Dette vil føre til en oppdemming oppstrøms kulvert, bla. av kirkegården. Beregninger viser at kulverten med diameter 2.4 m ikke forverrer flomforhold langs kirkegården i forhold til dagens situasjon. Både ved 200- og 20-års flom forventer vi en oppstuving som er marginal og påvirker vannlinje bare rundt 50 m oppstrøms av innløpet. Oversvømmelser på kirkegården følger på grunn av utilstrekkelig kapasitet i bekken og det har ikke en sammenheng med kulverten i Ramsvikvegen., - Kulvert Fv 60 Den nye kulverten har kapasitet av 16 m 3 /s. De tre eksisterende kulverter, som krysser i dag Fv 60 har sammen en kapasitet av 7-10 m 3 /s. I dag blir kirkegården oversvømt ved flommengder større enn 3,5 m 3 /s. I følge er den nye kulverten ikke årsak for (hyppigere) oversvømmelser i framtida. 4.3 Videre merknader Framgangsmåte Det anbefales å iverksette tiltak langs vassdrag samtidig med anleggsarbeidene i forbindelse med de nye kulvertene Rist ved kulvertinntak Alle kulverter er korte og har fritt vannspeil under 200-årsflom. Dette gjør at sikkerheten normalt vil være akseptabel uten rist. For kulvert Ramsvikvegen er det imidlertid en betydelig tilleggsrisiko med fossen umiddelbart på nedsida. En person som faller i bekken oppstrøms kulverten vil bli dradd ned i fossen. For en person som er ukjent vil fossen kunne komme som en overraskelse etter kulverten. For å oppnå tilfredsstillende sikkerhet mot drukning i fossen anbefales en solid rist ved denne kulverten. Risten må enten være av type hengslet i overkant med mulighet for å åpnes etter at den er neddykket eller av typen tredelt rist med selvåpnende gaffelrist øverst. Notat: Flomsonekart Byteelva / Puskeelva, Rev. 1 Side 12

13 4.3.3 Tilsyn med vassdrag Ukontrollert groing langs vassdrag kan føre til mindre kapasitet, samme gjelder for ustabile skråninger. I tillegg øker dårlig vedlikeholdt faren av drivgods under flom. Derfor anbefales det at et tilsyn er organisert og blir gjennomført Nøyaktighet beregninger Omtalte tiltak er tiltaksskisser som beskriver i grove trekk hva som anbefales. Disse skissene tjener ikke som prosjekteringsgrunnlag. For detaljprosjektet trenges det også mer nøyaktigere beregninger, som baseres på nøyaktigere innmålingsdata (langs Puskeholevegen) og som inneholder nøyaktig data fra vegprosjektering. Notat: Flomsonekart Byteelva / Puskeelva, Rev. 1 Side 13

14 Nye kulverter Tverrprofiloppmålinger [6] Tverrprofiler ut fra terrengmodell Tegnforklaring Vedlegg 1

15 Vedlegg 2 Flommengderberegning Beregningsformel fra rasjonelle metode er: Q = A x C x K f x i(t c ) A feltareal C Avløpskoeffisient: Vedlegg 3 viser valgte verdier K f - Klimafaktor: 1,4 i dimensjonerende nedbørintensitet Til å bestemme dimensjonerende nedbørintensitet blir analysert flere IVF-kurver fra Møre og Romsdal fylke. Analysen viser at datagrunnlag fra Kristiansund er best og blir derfor valgt for forliggende beregninger. Dimensjonerende nedbørintensitet er avhengig av konsentrasjonstid t c. Konsentrasjonstid for naturlige nedbørfelt beregnes med: t c = 0,6 x L x H 0, x A Sjø L : lengde av feltet H: høydeforskjellen i feltet A Sjø : Andel innsjø i feltet I Tabell 1 er beregnete flommengder oppført. Tabell 1: 200 års flommengder beregnet med rasjonelle metode Sted Kulvert Puskeholeveg Kulvert Fylkesveg 60 Kirkegård Kulvert Ramsvikveg Byttelva vestside Beregningspunkt Bp_1 Bp_2 Bp_3 Bp_5 Feltareal [ha] Konsentrasjonstid [min] Avløpskoeffisient C (ø) [-} 0,55 0,56 0,56 0,57 0,60 Nedbørintensitet [l/s ha] Klimafaktor [-] Q200 [m 3 /s] 5,8 6,6 7,0 10,0 2,8 Tabell 2: 20 års flommengder beregnet med rasjonelle metode Sted Kulvert Puskeholeveg Kulvert Fylkesveg 60 Kirkegård Kulvert Ramsvikveg Byttelva vestside Beregningspunkt Bp_1 Bp_2 Bp_3 Bp_5 Feltareal [ha] Konsentrasjonstid [min] Avløpskoeffisient C (ø) [-} 0,43 0,44 0,46 Nedbørintensitet [l/s ha] Klimafaktor [-] Q20 [m 3 /s] 2,9 3,4 3,7 7,1 1,6

16 ± ") Bp_5 ") Bp_4 Bp_2 ") ") Bp_1 ") Bp_3

17 Vedlegg 4 ± Flomsonekart - 200årsflom nåværende forhold Puskeelva Kirkegård Byteelva Tegnforklaring Legende Oversvømt areal ved 200årsflom, areal må kontrolleres med mer nøyaktig vannlinjeberegning

18 Byteelva Legend EG 200aars_utenKF WS 200aars_utenKF Ground LOB ROB Elevation (m) Main Channel Distance (m)

19 Flomsonekart - 200årsflom framtidig forhold, uten videre tiltak ± Puskeelva Kirkegård Byteelva Legende Oversvømt areal ved 200årsflom, areal må kontrolleres med mer nøyaktig vannlinjeberegning

20 Byteelva Legend EG 200aars_akt 26 WS 200aars_akt Ground LOB ROB Elevation (m) Main Channel Distance (m)