Hydrologisk modellering i et GIS-system. Martin Hoset, Norconsult Informasjonssystemer AS

Transkript

1 Hydrologisk modellering i et GIS-system Martin Hoset, Norconsult Informasjonssystemer AS 1

2 Agenda Åpne flomveger Hydrologisk teori Flomveger i GIS-systemer Datagrunnlag Terrengmodeller Beregning av flomveger Beregning av nedbørsfelt og forsenkninger Tilpasninger og kvalitetssikring Spørsmål? 2

3 Hva er åpne flomveger? Flom i «liten» skala Korte og raske nedbørsfelt Flomveger over bakken Vannet vil alltid følge enkleste veg Lavbrekk Litt forenklet blir det oftest bratteste veg Beregnes fra terrengmodell Forenklet modell 3

4 Urbane flomveger Krever høy nøyaktighet for å beregne Store nedbørsmengder på kort tid Urbanisering gir raskere og kraftigere flom Kan ha store konsekvenser 4

5 Forenklet vannbalanse P + G in Q + ET + G ut = S Forenklet modell for flomveger i enkle GIS-systemer Ikke grunnvann og infiltrasjon Ikke fordøying Ikke fordamping P + 0 Q = 0 P = Q 5

6 Beregning av flomveger i GIS Enkle modeller for beregning av åpne flomveger, nedbørsfelt m.m Rasteranalyser Basert på terrengmodeller ArcGIS GRASS GIS Geomedia (ISY WinMap) MIKE URBAN el. lignende 6

7 Beregning av flomveger i ISY WinMap Egen Grid-modul som tillegg Diverse rasteranalyser Eget verktøy for å lage terrengmodeller fra laserdata Integrasjon med andre funksjoner 7

8 Datagrunnlag Laserdata FKB-data Høydekurver Terrengmodeller Kartverket 8

9 Terrengmodell Utgangspunkt for helnings- og flomveganalyse Rasterformat Må ha høy nok oppløsning Må ha høy nok kvalitet 9

10 Terrengmodell fra laserdata Forskjellige verktøy for å lage terrengmodeller fra laserdata Henter inn laserpunkter Beregner snitt-bakkehøyde for hver kvadratmeter Interpolering og glatting 10

11 Tilpasning på terrengmodellen Alle «feil» i flomvegene rettes i terrengmodellen Terrengmodellen heves ved hindringer Terrengmodellen senkes ved passasjer Må ta hensyn til: Bygning AnnenBygning Kan ta hensyn til MurFrittstående Bru Stikkrenne Undergang eller tunell Andre kjente hindringer eller passasjer 11

12 Beregning av flomveger Tar utgangspunkt i en god terrengmodell Fill Depressions Downhill Path Downhill Accumulation 12

13 Fill Depressions Tar inn terrengmodell Fyller igjen alle forsinkinger og hull Nødvendig for videre beregninger Grunnlag for videre beregninger 13

14 Downhill Path Hvilken retning renner vannet Hvor er det brattest Tar utgangspunkt i terrengmodell 8 retninger 14

15 Downhill Accumulation Hvor vil vannet samle seg Tar utgangspunkt i Downhill Path Areal oppstrøms for en gitt celle Flomveger Resultat kan vektoriseres 15

16 Beregning av nedbørsfelt Beregnes ut ifra Downhill Path og punkter Kan bruke knutepunkter der store flomveger møtes For eksempel alle over m 2 Kan brukes i kvalitetskontroll 16

17 Beregning av forsenkinger Differanse mellom terrengmodell og Fill Depressions Sier noe om hvor vannet vil akkumuleres Mulige oversvømmelser Steder terrengmodellen kanskje kan tilpasses 17

18 Kvalitetssikring Eksisterende bekker Historiske bekker Kulverter og stikkrenner Nedbørsfelt Tidligere flomhendelser Erfaringer Tilpass terrengmodell og kjør analyser på nytt 18

19 Oppsummering Flomveganalyser er fint mulig i «enkle» vanlige GIS-programmer Åpne flomveger Forenklet modell Rasteranalyser Bygger på laserdata Gode terrengmodeller Flomveger Nedbørsfelt Forsenkinger 19

20 Spørsmål? 20

21 Takk!