NOTAT SAMMENDRAG Hydrologi. Gunnar Størksen

Transkript

1 NOTAT OPPDRAG Flomvurdering ved Sanddalsbotn DOKUMENTKODE RIVass-NOT-001 EMNE TILGJENGELIGHET Åpen OPPDRAGSGIVER TOWN HOUSE ANSVARLIG ENHET KONTAKTPERSON Gunnar Størksen 3084 Hydrologi KOPI SAMMENDRAG Notatet sammenfatter vurderinger angåendedimensjonerende flom knyttet til planlagt utbygging av hus ved Sanddalsbotn i Bergen kommune. Tabellen under viser en oppsummering av beregnede dimensjonerende flomstørrelser for nedbørfeltet og maksimum vannstand ved Bolig-2 og Bolig-3 ved Sanddalsbotn. Beregnede vannstander ligger over tre meter under planlagte gulvnivå i boligene. Nesttunvassdraget ved Sanddalsbotn Q M (Middelflom) 200-års flom Vannføring (m 3 /s) 10,91 28,51 Maks vannstand ved Bolig-2 (moh) 36,99 38,24 Maks vannstand ved Bolig-3 (moh) 37,04 38, FLOMBEREGNING OG FLOMSONEKARTLEGGING Mulugeta B. Zelelew Geir Helge Kiplesund Geir Helge Kiplesund REV. DATO BESKRIVELSE UTARBEIDET AV KONTROLLERT AV GODKJENT AV MULTICONSULT Sluppenveien 23 Postboks 6230 Sluppen, 7486 Trondheim Tlf NO MVA

2 Sanddalsbotn, Bergen kommune 1 Innledning I forbindelse med planlagt utbygging av hus ved Sanddalsbotn i Bergen kommune, har Multiconsult AS gjort en vurdering angående dimensjonerende flom og tilhørende vannstand. Dette notatet gir en oversikt over dimensjonerende flom og vannstandsberegninger på den aktuelle strekningen av elva langs planområdet. Figur 1 viser modellert elvestrekning for flomvurdering i området. Figur 1. Kart over området og elveprofiler for hydraulisk modellering og planlagte hus plassering. 2 Nedbørfelt, datagrunnlag og dimensjonerende flom Planområdet i Sanddalsbotn ligger i Nesttunvassdraget i Bergen kommune. Nedbørfeltet er opptegnet i GIS-programvare med kartgrunnlag basert på FKB Kartdata (Statens Kartverk). Fra dette er blant annet feltarealer og normalavrenning beregnet. Feltareal for nedbørfeltet ved Sanddalsbotn er ca. 5,05 km². Vurderingene er basert på informasjon fått fra oppdragsgiver. I tillegg er relevante vannføringsserier innhentet fra NVE sin database RIVass-NOT feb / Revisjon 00 Side 2 av 11

3 Sanddalsbotn, Bergen kommune Oversiktskart over vassdraget med nedbørfeltgrenser er vist i Figur 2. Tabell 1 viser feltareal, nedbørfeltets fysiske egenskaper og årsavrenning. Tabell 1. Nedbørfelt, Nesttunvassdraget ved Sanddalsbotn. Feltareal Eff. Sjø Snaufjell Avrenning Navn (km²) (%) (%) (Mm³) Høydeintervall, minmiddel-maks (moh) Nesttunvasdraget (ved Sanddalsbotn) 5,05 1,00 48,70 14, Figur 2. Oversiktskart over Nesttunvassdraget ved Sanddalsbotn. Nedbørfelt er vist med blå farge RIVass-NOT feb / Revisjon 00 Side 3 av 11

4 Det ligger flere vannføringsmålestasjoner i området, og disse er vist i Tabell 2. Tabell 2. Feltkarakteristika for aktuelle målestasjoner i området. Vannføringsmålestasjon Måleperiode Feltareal (km²) Eff. Sjø (%) Snaufjell (%) Høydeintervall, min-middel-maks (moh) 56.2-Håvardstun ,15 0,00 0, Brakhaug ,30 0,20 82, Røykenes ,51 2,24 31, Svartavatn ,50 0,08 66, Statistisk analyse Det er kjørt flomfrekvensanalyser på flere av de aktuelle seriene for ulike sesonger, varigheter og med ulike fordelingsfunksjoner. Tabell 3 viser noen hovedresultater. Tabell 3. Flomfrekvensanalyse. Navn Feltareal [km2] Fordeling Varighet [d] Sesong q M [l/s/km²] Q M [m³/s] Q 200 /Q M 56.2-Håvardstun 2,15 GEV-PWM 1 År 327 0,72 2,70 LP3-NVE 1 År 327 0,72 2, Brakhaug 9,30 EV1-PMW 1 År 981 9,12 1,85 GEV-PWM 1 År 981 9,12 1,68 LN3-MLE 1 År 981 9,12 1, Røykenes 50,51 GEV-PWM 1 År ,50 2,46 LP3-NVE 1 År ,50 2,39 LN3-MLE 1 År ,50 2, Svartavatn 71,50 EV1-PWM 1 År ,4 2,04 GEV-PWM 1 År ,40 1,66 GAM2-MLE 1 År ,40 1,82 Nesttunvassdraget Ved Sanddalsbotn 5,05 1 År ,80 2,61 Nesttunvassdraget ligger i årsflomregion K2. Regional analyse for region K2 gir en gjennomsnittlig spesifikk middelflom på 846 l/s/km², noe som er mindre enn de observerte verdier i området (se Tabell 3). Nedbørfeltet har mye til felles med Røykenes. Dette ser man av beliggenhet, nedbørfeltets RIVass-NOT feb / Revisjon 00 Side 4 av 11

5 fysiske egenskaper og høyde på feltet. Det velges derfor å bruke en avrenning på 1000 l/s/km² for å beregne flommen i Nesttunvassdraget ved Sanddalsbotn. Det er gjort en kort vurdering av momentan toppverdi av flommene. Momentanflommen er bestemt fra regresjonsligninger som er beskrevet i [1]. I tillegg finnes verdier oppgitt for en del vannmerker. Røykenes har en årsverdi på 1,35 og Svartavatn 1,76. Det er valgt en verdi på 1,80 for Nesttunvassdraget ved Sanddalsbotn, da dette er i nærhet av regresjonsligningen (se Tabell 4). Klimafaktor på 1,20 ble brukt i tillegg til momentanverdien for å beregne dimensjonerende flom for Nesttunvassdraget ved Sanddalsbotn [3]. Tabell 5 viser en oppsummering av flomberegningene basert på ekstreme flomverdier fra referansestasjon Røykenes. Tabell 4. Momentanflom fra regresjonsligninger, Nesttunvassdraget ved Sanddalsbotn. Nesttunvassdraget Parameter ved Sanddalsbotn Feltareal km² 5,05 Effektivt sjøareal, A SE % 1,00 Vårflom, Q mom /Q døgn - 1,50 Høstflom, Q mom /Q døgn - 1,82 Valgt, Q mom /Q døgn - 1,80 Tabell 5. Oppsummering av flomfrekvensanalyse, Q Tmom og 1,2*Q Tmom [m 3 /s]. T [år] Q T /Q M q T [l/s/km 2 ] Q T [m 3 /s] Q Tmom [m 3 /s] 1,2*Q T,mom [m 3 /s] QM 1, ,05 9,09 10, , ,20 23,76 28,51 4 Hydraulisk modellering Beregning av tverrprofiler og vannstand ble utført med den endimensjonale hydrauliske modellen for strømningsanalyse, HEC-RAS/GeoRAS [2]. Kart med 1-meterskoter ble benyttet til å ta ut elvas tverrprofiler. Tverrprofil under vann ble justert basert på målte bunnkoter ved Sanddalasbotn bru av oppdragsgiver (se Figur 3). Beregnet middelflom (QM) på 10,91 m³/s og 200-årsflom på 28,51 m³/s (Tabell 5) er grunnlaget for evaluering av vannstanden ved Sanddalsbotn. Figur 3. Oppmålt bru lysåpning ved Sanddalsbotn RIVass-NOT feb / Revisjon 00 Side 5 av 11

6 Bru lysåpning: Bredde på brua langs elvas strekning ble satt til ca. 4 m, og elvas bunnhelling under brua ble satt til ca. 3 %. Bunnivåene oppstrøms og nedstrøms brua ble derfor satt på henholdsvis kote 35,52 og 35,32. Figur 4 og Figur 5 viser modellert bru og modellens oppsett på den aktuelle strekningen. Elevation (m) RS= Upstream (Bridge) Legend Ground Ineff Bank Sta Elevation (m) RS= Downstream (Bridge) Station (m) Figur 4. Modellert bru lysåpning ved Sanddalsbotn bru Sandalsbotn Plan: Plan_Saddalsbotn_ds_normal Legend EG 200-års WS 200-års Crit 200-års Ground Elevation (m) Main Channel Dis tance (m) Figur 5. Lengdeprofil av modellen på aktuell strekning Sanddalsbotn Bolig Bolig RIVass-NOT feb / Revisjon 00 Side 6 av 11

7 Hovedresultater fra hydraulisk modellering: Tabell 6 og Tabell 7 viser maksimum vannhøyde beregnet med den hydrauliske modellen på elvas strekning ved Bolig-2 (profil nummer i Figur 1og Figur 5) og Bolig-3 (profil nummer i Figur 1og Figur 5). Vannstandsnivå i elvas ved Bolig-2 og Bolig-3 for 200-årsflom ligger på henholdsvis ca. kote 38,24 og 38,31. Maksimal vanndybde ved Bolig-2 og Bolig-3 for 200-årsflom er på henholdsvis 2,57 og 2,41 meter. Vannstand for 200-årsflom oppstrøms for Sanddalsbotn bru er vist på henholdsvis Figur 6 og Figur 7. Videre finnes oversikt over flomsonekart og vanndybde for 200-årsflom i Vedlegg 1 og Vedlegg 2. Tabell 6. Beregnet vannhøyde og vanndybde for middelflom (QM) på elvas strekning ved Bolig-2 og Bolig-3. Elveprofil T[år] Elvebunn Nivå [moh] Beregnet vannstand [moh] Maksimal vanndybde [m] QM 36,71 37,69 0, QM 36,69 37,50 0, QM 36,40 37,24 0, (Bolig-3) QM 35,90 37,04 1, QM 35,85 37,06 1, QM 35,74 37,00 1, (Bolig-2) QM 35,67 36,99 1, QM 35,63 36,84 1, QM 35,57 36,67 1, QM 35,52 36,71 1, (Sanddalsbotn bru) QM 35,52 36,71 2,19 Tabell 7. Beregnet vannstand og vanndybde for 200-årsflom på elvas strekning ved Bolig-2 og Bolig-3. Elveprofil T[år] Elvebunn nivå Beregnet vannstand [moh] Maksimal vanndybde [m] ,71 38,40 1, ,69 38,27 1, ,40 38,30 1, (Bolig-3) ,90 38,31 2, ,85 38,31 2, ,74 38,22 2, (Bolig-2) ,67 38,24 2, ,63 38,15 2, ,57 38,08 2, ,52 37,97 2, (Sanddalsbotn bru) ,52 37,97 2, RIVass-NOT feb / Revisjon 00 Side 7 av 11

8 41 40 Sandalsbotn Plan: Plan_Saddalsbotn River = Sanddalselva Reach = Sanddalsbotn RS = BR Sanddalsbotn bru Legend EG QM WS QM Crit QM Ground Elevation (m) Ineff Bank Sta Station (m) Figur 6. Vannstand ved middelflom (QM) like oppstrøms for Sanddalsbotn bru (vannstanden på kote 36,71). 41 Sandalsbotn Plan: Plan_Saddalsbotn River = Sanddalselva Reach = Sanddalsbotn RS = BR Sanddalsbotn bru Legend EG 200-års Elevation (m) WS 200-års Crit 200-års Ground Ineff Bank Sta Station (m) Figur 7. Vannstanden ved 200-års flom like oppstrøms Sanddalsbotn bru (vannstanden på kote 37,97) RIVass-NOT feb / Revisjon 00 Side 8 av 11

9 Konklusjon: Flomsonekartlegging viser at 200-årsflom ligger mellom kote 37,97 og 38,39 (se Tabell 7 og Vedlegg 1). Gulvnivåene for bolig 1-, bolig 2 og bolig 3 ligger på henholdsvis 42,70, 41,50 og 42,50. Gulvnivåene ligger dermed trygt over 200-årsflom. Flomsonevurderingen kan påvirkes hvis formen på det hydrauliske kontrollpunktet nedstrøms og elvas naturlige forhold blir modifisert. Derfor gjelder den nåværende vurderingen av flomsonekartet kun dersom den nåværende formen av det kontrollerende punktet og elvas forhold blir opprettholdt. Referanser [1] NVE Retningslinje for flomberegninger. [2] US Army Corps of Engineers HEC-RAS, River Systems Analysis, User s manual [3] NVE Report 5-11 Hydrological projections for floods in Norway under a future climate RIVass-NOT feb / Revisjon 00 Side 9 av 11

10 Vedlegg 1. Flomsonekart for 200-årsflom RIVass-NOT feb / Revisjon 00 Side 10 av 11

11 Vedlegg 2. Vanndybde for 200-årsflom RIVass-NOT feb / Revisjon 00 Side 11 av 11