VURDERING AV FLAUM OG EROSJON, SØREIDE HØYANGER KOMMUNE

Transkript

1 Oppdragsgjevar: Høyanger kommune Oppdrag: Flaumvurdering Søreide reguleringsplan Dato: Skrive av: Steinar Nes Kvalitetskontroll: Per Sigve Selseng VURDERING AV FLAUM OG EROSJON, SØREIDE HØYANGER KOMMUNE INNHALD 1 Innleiing Tilrenning frå nedbørsfelt Dimensjonerande nedbørsintensitet Utrekning av avrenning ved bruk av rasjonelle formel Samanlikning av data med målt flaumdata i nærområdet Samanlikning av resultata Vasslinjeutrekning Anbefalt tiltak mot overfløyming Dimensjonering lysopningar Elva gjennom planområdet Konklusjon Referansar...17 Asplan Viak AS - - asplanviak.no

2 1 INNLEIING Det skal lagast ein reguleringsplan for eit område på Søreide (Figur 1). Føremålet med planen er bustader. Byggteknisk forskrift (TEK 17) stiller krav til sikkerheit mot flaum ( 7.2) for byggverk, der graden av sikkerheit skal sjåast i samanheng med konsekvens. Bustader ligg i sikkerheitsklasse F2, der største nominelle årlege sannsyn for flaum kan vere 1/200. Figur 1 Kart som viser planområdet på Søreide (merkt med svart omriss). Vurdering av flaum og erosjon, søreide høyanger kommune 2

3 2 TILRENNING FRÅ NEDBØRSFELT Arealet (A) som skapar tilrenning til planområdet er skissert i (Figur 2) og er rekna til 130 hektar. Området har ei lengde på L = 1600 m og høgdeskilnad på H = 827 m. Figur 2 Kart (nevina.nve.no) som viser nedbørsfeltet til elva som kjem ned til planområdet. 2.1 Dimensjonerande nedbørsintensitet Konsentrasjonstida (t c) er tida ein kan rekne at alt regnvatnet som ikkje vert absorbert i feltet brukar på å nå «utløpet». Denne vert rekna med følgjande formel for naturlege felt: t c = 0,6 x L x H -0,5 t c = 0,6 x 1600 x 827-0,5 t c = 33,5 min Vurdering av flaum og erosjon, søreide høyanger kommune 3

4 For å finna nedbørsintensitet (i) nyttast Intensitet Varigheit-Frekvens (IVF) kurver som er statistiske utrekningar frå Meteorologisk Institutt. Det finst kun ein stasjon som gjer slike målingar i nærleiken av Søreide. Vi brukar difor stasjon Modalen 2 (52290). Denne stasjonen ligg ca. 27 kilometer sør for Søreide. Det er også ein vanleg målestasjon like sør for Søreide, nemleg på Sørebø. For å finne noko samsvar i nedbør mellom Sørebø og Modalen 2 samanliknar vi desse i maksimal pårekneleg døgnnedbør og brukar forholdstalet mellom ulikskapen i nedbørsintensiteten på IVF-kurva til Modalen for å finne nedbørsintensiteten (Tabell 1). Samanlikning av pårekneleg maksimal døgnnedbør mellom Sørebø og Modalen 2: Returperiode Modalen 2 Sørebø Faktor 50 år 154 mm 97 mm 0, år 168 mm 105 mm 0, år 200 mm 122 mm 0,61 Middel 0,62 Tabell1: Tabell som viser samanlikning av pårekneleg maksimal døgnnedbør mellom Sørebø og Modalen 2. Statistisk sett ligg Modalen 2 ein del høgare enn Sørebø i maksimale døgnnedbørsmengder. Då kan ein gå ut i frå at det same gjeld for nedbørsintensitet. På dette grunnlag nyttast faktor 0,62 mellom dei to stasjonane. Figur 3 IVF-kurve for Modalen 2 henta frå eklima.no. Nedbørsintensiteten (i) for Modalen med 33,5 min varigheit viser 87 l/s*ha for 200 års nedbør (Figur 3). Med faktor 0,62, fordi vi går ut ifrå at Søreide har mindre nedbørsintensitet enn Modalen, vert dette: i = (87 l/s*ha)*0,62 i = 53,4 l/s*ha Vurdering av flaum og erosjon, søreide høyanger kommune 4

5 2.2 Utrekning av avrenning ved bruk av rasjonelle formel Den rasjonelle formel nyttast ofte til enkle overslag for dimensjonering i små nedbørsfelt (mindre enn 2-5 km 2 ) og er basert direkte på samanhengen mellom nedbør og avrenning. I utrekninga av avrenning (Q) nyttast den rasjonelle formelen som gjeld for små felt: Q = C * i * A * K f C = avrenningsfaktor veljast etter kva type overflate som finst i feltet og eigenskapane til denne. Feltet består av 60,3% skog, 38,2% snaufjell, i tillegg ein del myr i øvste delen og har god evne til å absorbere regnvatn. I følgje NVE sin rettleiar (NVE 2015) bør denne verdien ligge mellom 0,4 og 0,6, og ved 200 års gjentaksintervall bør C-vedien ha ein tillagt verdi på 30%. Vi vel C = 0,4. i = nedbørsintensitet A = arealet til feltet (ha). K f = ein klimafaktor som tek høgde for klimautvikling med meir nedbør enn tidlegare. I rapporten Hydrological projections for floods in Norway under a future climate (NVE 2011) forventast ei auke på 20% for rekordnedbør med gjentaksintervall på 200 år i alle små nedslagsfelt i Sogn og Fjordane. Dei vurderar også at det må gjerast individuelle vurderingar på om det bør leggast til 40% som klimafaktor. K f settast til 1,2 og 1,4. Q = 0,4 * 53,4 l/s * 130 hektar * 1,2 = 3330 l/s eller Q = 0,4 * 53,4 l/s * 130 hektar * 1,4 = 3890 l/s 2.3 Samanlikning av data med målt flaumdata i nærområdet For å kontrollere utrekna flaummengde, er det gjort ei samanlikning med målte flaumdata. Nærmaste/mest relevante målestasjon er Nessedalselv, stasjon For Nesseelvi er avrenninga (Q) for 200 års flaumen rekna til l/s for eit areal på 36 km 2, medrekna klimafaktor 1,2 (Flaumvurdering Nesseelvi, Balestrand kommune. Asplan Viak 2014). Dette gir ein avrenning per km 2 på 1930 l/s. For avrenninga for nedbørsfeltet til Søreide som er 1,3 km 2 blir dette: Q = 1930 l/s*1,3km 2 Q = 2510 l/s. Vurdering av flaum og erosjon, søreide høyanger kommune 5

6 Nedbørsmengder og nedbørsintensiteten i området er større på sørsida enn nordsida av Sognefjorden. For å finne eit skaleringstal mellom Nesseelvi og Søreide for reell avrenning, har vi brukt Regina kart for avrenning også for eit område like i nærleiken av Søreide. For Nesselvi er Q= 59.8 l/s per km 2 For eit nedbørsfelt like i nærleiken av Søreide er Q = 69.6 l/s per km 2. Skaleringsfaktoren, for avrenning, mellom nedbørsfelta blir: (69,6 l/s/km 2 ) / (59,8 l/s/km 2 ) = 1,16 For elva på Søreide blir avrenninga (Q) for 200 års flaumen dermed: Q = 2510 l/s*1,16 Q = 2910 l/s 2.4 Samanlikning av resultata Automatisk genererte flaummengder frå NVEs Lavvannskart (Nevina) viser 6,7 m 3 /s utan og 9,4 m 3 /s med klimafaktor. NVE understrekar at desse tala ikkje er gyldig grunnlag til flaumvurdering, men dei har gitt oss eit grunnlag for å hente flaumdata frå to ulike kjelder. Resultata for avrenning ved bruk av den rasjonelle formelen eller ved bruk av flaumdata frå samanliknbare vassdrag gir truverdige tal kring 3000 l/s. Ved å tenke konservativt, men med måte, kan høgste mengd med klimafaktor 1,2 takast i bruk; 3,3 m 3 /s. Vi vel på grunnlag av dette å gå vidare med 3,3 m 3 /s som grunnlag i vasslinjeberekningane i HEC-RAS. Vurdering av flaum og erosjon, søreide høyanger kommune 6

7 3 VASSLINJEUTREKNING For planområdet er det gjort vasslinjeutrekning med programvaren Hec-Ras. Kartgrunnlaget er laserdata henta frå hoydedata.no basert på minimum 2 punkt per kvadratmeter, der tverrprofilar vert trekt ut frå kartet (Figur 4). Figur 4 Tverrprofilar i digitalt kart. Dei neste 9 figurane viser vasslinja basert på 200 års flaumen (3,3 m 3 /s) i dei forskjellige profilane, i frå A-A til G-G. Vasslinja er blå strek (WS-water surface), medan grøn stipla linje er energilinja (EG), som er flaumens maksimale potensiale under verste mogelege straumingsforhold. I Figur 5igur 5, Figur 9, Figur 10 og Figur 11 visest vatnet på utsida av kanalen. Dette er på grunn av at terrenget på sida er lågare og er ein svakheit i modellverktøyet som den ikkje tek høgde for. Vurdering av flaum og erosjon, søreide høyanger kommune 7

8 Figur 5 Tverrprofil A-A Figur 6 Tverrprofil B-B. Figur 7 Tverrprofil C-C Vurdering av flaum og erosjon, søreide høyanger kommune 8

9 Figur 8 Tverrprofil C-1 Figur 9 Tverrprofil D-D Figur 10 Tverrprofil D-1 Vurdering av flaum og erosjon, søreide høyanger kommune 9

10 Figur 11 Tverrprofil E-E Figur 12 Tverrprofil F-F Figur 13 Tverrprofil G-G. Vurdering av flaum og erosjon, søreide høyanger kommune 10

11 Resultatet av vasslinjeberekningane viser at vatnet ikkje vil gå over sine breidder for ein flaumen med 3,3 m 3 /s. Figur 9 og Figur 10 viser tverrprofil D-D og D-1 der vasslinja (EG) er nær ved å nå kanten. Dette er også observert som det mest kritiske punktet på synfaring (Figur 11). Vi har også køyrt modellen med flaummengd 3,9 m 3 /s, men heller ikkje med den mengda går vatnet over sine breidder. Figur 14 Bilete av området med de kritiske punkta, tverrprofil D-D og D-1. Desse er ca. merkte med raude strekar i biletet. Sidan det alltid vil vere noko usikkerheiter flaumvurderingar i både avrenning og modellar, samt at vasslinjeberekningane er heilt opp mot elvekanten anbefalar vi at det bør utførast enkle tiltak i elva for å unngå at elva går over sine breidder. 3.1 Anbefalt tiltak mot overfløyming Det anbefalast å heve sideterrenget til elvebreidda ved dei kritiske punkta med ca. 0,5 meter mellom profil D-D og E-E (Figur 4 og Figur 15). Dette bør utførast ved at den vollen som allereie er oppstraums dei kritiske punkta forlengast. Med omsyn til erosjon bør ny elvekant erosjonssikrast heilt ned til botn av elva slik at ny kant ikkje blir erodert. Dette er viktig sidan det er ein yttersving. Vurdering av flaum og erosjon, søreide høyanger kommune 11

12 Figur 15 Skisse nytt tiltak mot flaum. Vurdering av flaum og erosjon, søreide høyanger kommune 12

13 4 DIMENSJONERING LYSOPNINGAR Elva går gjennom ein røyrkulvert under Fylkesveg 92. Per dags dato er denne 1000 mm og har då ein kapasitet på 1250 l/s (Tabell 1 og Figur 16). Forskjellige dimensjonar på inntaket til ein røyrkulvert har følgjande hydraulisk kapasitet: Tabell 1 Dimensjonar på inntak av røyrkulvertar har følgjande hydraulisk kapasitet henta frå Vassdragshåndboka (NVE 1998). Dim (mm) Kapasitet (l/s) Figur 16 Bilete av røyrkulvert under Fylkesveg 92 like oppstraums planområdet. Vurdering av flaum og erosjon, søreide høyanger kommune 13

14 Røyrkulverten må difor aukast til 1600 mm for å kunne ta imot 200 års flaumen (Tabell 1). I staden for å auke kapasiteten på kulverten som går under fylkesvegen kan ein og auke kapasiteten i innløpet ved å lage ei trakt. Dette kan vere eit enklare og meir kostnadseffektivt tiltak (Figur 17). Figur 17 Prinsippskisse for røyrkulvert med trakteforma inntak og akselrasjonssone for auka kapasitet av hovudkulvert. Vurdering av flaum og erosjon, søreide høyanger kommune 14

15 4.1 Elva gjennom planområdet Det er når elva kjem gjennom kulverten under fylkesveg 92 den faktisk går gjennom planområdet. Denne nedskjæringa av elveløpet har kapasitet til å ta i mot flaumvatnet då den er breiare og djupare enne elva er over fylkesvegen (Figur 18). Kulverten heilt nedst mot fjorden i planområdet må utvidast for å kunne ta imot tilstrekkeleg med flaumvatn, slik som den under fylkesvegen (Figur 19). Den må såleis utformast som den. Dersom utbygginga av planområdet skal føregå elvløpet inn i elveløpet og elva skal endrast noko må nytt elveløp ha kapasitet til å ta imot estimerte flaummengder. I tillegg må eventuell ny elveløysing erosjonssikrast. Figur 18 Bilete som viser at elva går djupt gjennom planområdet. Figur 19 Bilete som viser inngangen til røyrkulverten nedst i planområdet. Vurdering av flaum og erosjon, søreide høyanger kommune 15

16 5 KONKLUSJON Planområdet har ikkje tilfredstillande sikkerheit mot flaum med sannsyn 1/200 per år fordi røyrkulverten under fylkesveg 92 og nedst i planområdet ikkje har tilstrekkeleg kapasitet. Dersom ein utfører risikoreduserande tiltak som skissert i kapittel 4 reduserast sannsynet for flaum mot planområdet til mindre enn 1/200 per år. I tillegg bør det vurderast om ein elveforbygging som skissert i Kapittel 3.1 skal utførast når ein likevel skal utbetra røyrkulvertane. Dersom risikoreduserande tiltak blir utført som skissert, er det mindre sannsyn enn 1/200 per år for at elva fløymer over og planområdet blir utsett for flaum. Vurdering av flaum og erosjon, søreide høyanger kommune 16

17 6 REFERANSAR Asplan Viak (2014): Flaumvurdering Nesseelvi, Balestrand kommune. NVE (2015): Veileder for flomberegninger i små uregulerte felt. SVV (2014): Håndbok N200 Vegbygging, Kapittel 4 Grøfter, kummer og rør. NVE (2011): Hydrological projections for floods in Norway under a future climate. NVE report Vurdering av flaum og erosjon, søreide høyanger kommune 17