Vurdering av flomveier, dimensjonerende vannmengder, dimensjoner og erosjonssikkerhet

Transkript

1 Rapport Oppdragsgiver Navn Sameiet Liebakk Oppdrag Dokument Nummer og navn Nedre Eiker, Solbergelva - Flomvurdering reguleringsplan Liebakk Nummer Utført av Petter Reinemo Kontaktperson Leif-Trygve Nyheim (Arkitektkontoret Hauger as) Oppdragsleder Petter Reinemo Dato Kontrollert av Kalle Kronholm Vurdering av flomveier, dimensjonerende vannmengder, dimensjoner og erosjonssikkerhet Sammendrag I forbindelse med detaljreguleringsplan for Liebakk, i Nedre Eiker kommune, er det gjennomført en vurdering av flomveier gjennom planområdet med utgangspunkt i en hensynssone for flom gitt i kommuneplanen. GIS-analyse, basert på laserdata fra 2015, viser at det potensielt er tre flomveier gjennom området med et feltareal større enn 5000 m 2. For alle de tre flomveiene er det gjort en flomberegning samt estimering av nødvendige dimensjoner på bekkeløp og stikkrenner. Det foreslås også traseer for flomveiene. Beregningene og resultatene bør tas hensyn til i reguleringsplan og byggeplan for å sikre tilstrekkelig kapasitet på flomveier samt nærliggende bebyggelse mot flom. Skred AS Adresse: Baklivegen 27, 3570 Ål Kontorer: Kongsberg, Voss, Ål Foretaksregisteret: NO MVA Konto nr.: T: E: post@skred.as W:

2 Innhold 1 Innledning Krav til sikkerhet mot flom Lovverket Aktuelle krav for planområdet Beskrivelse av planområdet Metode Kartlegging av flomveier Vurdering av vannmengder, kapasitet og erosjon Flomveier Flomvei Flomvei Flomvei Dimensjonerende vannmengder, dimensjoner og erosjonssikkerhet Dimensjonerende vannmengder Dimensjoner på stikkrenner og flomveier Sikkerhet mot erosjon Forutsetninger Plassbehov og anbefalte traseer Bredde til flomvei Anbefalte traseer Utløp mot Vinnesbekken Referanseliste Sameiet Liebakk 2/19

3 Figurer Figur 1: Detaljreguleringsplan for Liebakk (datert ) Figur 2: Celler vist med blå farge viser flomveier i forbindelse med planområdet der oppstrøms nedbørfelt er større enn 5000 m Figur 3: Flomveier gjennom planområdet, vurdert fra analyse av terrengmodell og observasjoner i terrenget Figur 4: Flomvei 2 langs Kvernhusveien mot bolig 6C Figur 5: Flomvei 3 sett fra oppstrøms side. Flomløpet ligger på høyre side av veien Figur 6: Illustrasjon av anbefalt tverrsnittareal til flomveier og sikkerhetsmargin mot bygg. 14 Figur 7: Foreslåtte traseer til flomveiene Figur 8: Foreslått trase for flomløp mot Vinnesbekken Tabeller Tabell 1: Sikkerhetsklasser ved plassering av byggverk i flomfareområde. Fra veileder til byggteknisk forskrift, TEK10 (DiBK, 2016) Tabell 2: Beregninger og resultater av flomvannføring ved bruk av den rasjonale formelen. 13 Tabell 3: Anbefalte dimensjoner på stikkrenner Tabell 4: Anbefalte minimum tverrsnittarealer og sikkerhetsmargin til flomveiene Sameiet Liebakk 3/19

4 1 Innledning I forbindelse med detaljreguleringsplan for Liebakk i Nedre Eiker kommune er Skred AS bedt om å gjøre en vurdering av en flombekk som krysser planområdet. Flombekken er i kommuneplanen avmerket med hensynssone. Flomveier innebefatter i kommuneplanen arealer som drenerer mer enn m 2 (Nedre Eiker kommune, 2016). I kommuneplanens arealdel kapittel 6 Bestemmelser og retningslinjer 5.2 punkt 3 er det gitt følgende om flomveier: «Bygninger og anlegg skal utformes slik at naturlige flomveier bevares og tilstrekkelig sikkerhet mot oversvømmelse oppnås.» I vår vurderingeav aktuelle flomveier er dimensjonerende vannmengder, sikkerhet mot erosjon, samt dimensjon til flomveier og stikkrenner estimert. Det er gjennomført en befaring av området for å få tilstrekkelig grunnlag for vurderingene og for å verifisere resultatene. Sameiet Liebakk 4/19

5 2 Krav til sikkerhet mot flom 2.1 Lovverket Plan- og bygningsloven 28-1 stiller krav om tilstrekkelig sikkerhet mot fare for nybygg og tilbygg: «Grunn kan bare bebygges, eller eiendom opprettes eller endres, dersom det er tilstrekkelig sikkerhet mot fare eller vesentlig ulempe som følge av natur- eller miljøforhold. Det samme gjelder for grunn som utsettes for fare eller vesentlig ulempe som følge av tiltak.» Byggteknisk forskrift TEK definerer krav til sikkerhet mot flom og stormflo for nybygg. Paragrafen gjelder for saktevoksende flommer som normalt ikke medfører fare for menneskeliv. Sannsynligheten i tabell 1 angir største årlige sannsynligheten for flom. Byggverk skal plasseres, dimensjoneres eller sikres i henhold til aktuell sikkerhetsklasse. I veilederen til TEK10 gis retningsgivende eksempler på byggverk som kommer inn under de ulike sikkerhetsklassene for flom (DiBK, 2016). Tabell 1: Sikkerhetsklasser ved plassering av byggverk i flomfareområde. Fra veileder til byggteknisk forskrift, TEK10 (DiBK, 2016). Sikkerhetsklasse for flom Konsekvens Største nominelle årlige sannsynlighet F1 Liten 1/20 F2 Middels 1/200 F3 Stor 1/1000 Sikkerhetsklasse F1 omfatter byggverk der oversvømmelse har liten konsekvens, både økonomisk og samfunnsmessig. Det innebefatter byggverk med lite personopphold som garasjer og lagerbygninger. Sikkerhetsklasse F2 omfatter tiltak der flom vil føre til middels konsekvenser. Dette innebefatter de fleste byggverk beregnet for personopphold som bolighus, hytter, kontorer, skoler og barnehager. Det kan tillates større økonomiske konsekvenser, men kritiske samfunnsfunksjoner skal ikke påvirkes. Sikkerhetsklasse F3 omfatter tiltak der flom vil føre til store konsekvenser. Sårbare samfunnsfunksjoner og byggverk der oversvømmelse kan påføre omgivelsene stor forurensning ligger i denne sikkerhetsklassen. Sykehjem, beredskapsfunksjoner, kritisk infrastruktur og avfallsdeponier er nevnt som eksempler. I paragrafens fjerde ledd er det gitt at byggverk skal plasseres eller sikres slik at det ikke oppstår skade ved erosjon. Avstanden til erosjonsutsatt elvekant bør være minst like stor som høyden på elvekanten og ikke under 20 meter. Dersom vassdraget sikres mot erosjon kan avstanden være mindre. Vurdering av fare for erosjon inngår derfor som en del av flomfarevurderingen der initialkravene ikke er tilfredsstilt, eller der elveløpet består av lett eroderbare masser. Sameiet Liebakk 5/19

6 2.2 Aktuelle krav for planområdet I retningslinjene til TEK10 er det gitt ulike eksempler, beskrevet på forrige side, på hva slags bebyggelse som ligger innenfor de ulike sikkerhetsklassene mot flom. Reguleringsplanen for Liebakk faller derfor innenfor sikkerhetsklasse F2 som medfører at området skal være flomsikkert mot 200-årsflom. I tillegg skal bebyggelse være sikret mot eventuell erosjon. Sameiet Liebakk 6/19

7 3 Beskrivelse av planområdet Reguleringsplanen for Liebakk omfatter boligbebyggelse og frittliggende småhusbebyggelse. Planområdet ligger i Solbergelva i Nedre Eiker kommune, Buskerud. Figur 1 viser et utklipp av reguleringsplanen. Den aktuelle hensynssonen for flomveien er vist med svart skravur vest på bildet. Hensynssone for flomvei Figur 1: Detaljreguleringsplan for Liebakk (datert ). Sameiet Liebakk 7/19

8 4 Metode 4.1 Kartlegging av flomveier For å vurdere flomveier i tilknytning til planområdet er det tatt utgangspunkt i hensynssonen gitt av kommuneplanen (se figur 1). Denne hensynssonen baserer seg på terrenganalyse med utgangspunkt i laserdata fra 2008 (Nedre Eiker kommune, 2016). I 2015 ble det gjennomført en ny laserskanning av området og det er derfor valgt å gjøre en ny terrenganalyse for å vurdere og verifisere flomveiene. Det er etablert en terrengmodell med horisontal cellestørrelse 1*1 meter. Terrengmodellen er hydrologisk korrigert. Basert på modellen ble flomveier generert ved bruk av en D8- algoritme (multiple flow direction). Algoritmen har tidligere vist seg hensiktsmessig i Nedre og Eiker kommune. Basert på kommunen sine erfaringer fra ekstremværet Frida anbefales det at drensveier med tilrenningsareal større enn 5000 m 2 inngår i planleggingen av flomveinett på reguleringsplannivå (Bratlie, 2015). Flomveiene er undersøkt og justert gjennom en feltbefaring. 4.2 Vurdering av vannmengder, kapasitet og erosjon Dimensjonerende vannmengder er estimert ved bruk av den rasjonale formelen og erfaringsdata fra området. Da nedbørfeltene er karakterisert som svært små og bratte anses formelen å være hensiktsmessig. 200-årsflom er dimensjonerende i henhold til TEK10. Veileder for flomberegninger i små nedbørfelt (NVE, 2015a) og Anbefalte metoder for flomberegninger i små uregulerte felt (NVE, 2015b) er lagt til grunn for flomberegningene. Kapasitet til flomveier er estimert ved bruk av Mannings formel. Formelen er blant annet beskrevet i Vassdragshåndboka (NVE, 2010). Den vil i en del sammenhenger være noe grov, men gir en god indikasjon på om kapasitet er tilstrekkelig. Dimensjon på stikkrenner er vurdert ut fra tabell i NVE (2010) basert på forutsetning om innløpskontroll. Erosjonsfare og behov for erosjonssikring er vurdert basert på registeringer under befaringen, aktuelle traseer samt en vurdering av dimensjonerende tilfeller. Sameiet Liebakk 8/19

9 5 Flomveier Hvor mye vann som potensielt kan gå i flomveien avhenger av flere forhold. Avskjærende skogsbilveier, tette stikkrenner, masseavlagring og begrenset kapasitet på drensveier kan påvirke vannføringen til et en flombekk. Figur 2 viser hvilke området som har et oppstrøms nedbørfelt større enn 5000 m 2. Figur 2: Celler vist med blå farge viser flomveier i forbindelse med planområdet der oppstrøms nedbørfelt er større enn 5000 m 2. Sameiet Liebakk 9/19

10 Analysen viser at det potensielt er tre flomveier med et nedbørfelt større enn 5000 m 2 som kan berøre området. Nedbørfeltene er verifisert under befaringen. De 3 flomveiene er vist på figur 3. Flomvei 2 Flomvei 1 Flomvei 3 Figur 3: Flomveier gjennom planområdet, vurdert fra analyse av terrengmodell og observasjoner i terrenget. Sameiet Liebakk 10/19

11 5.1 Flomvei 1 Flomvei 1 er i kommuneplanen markert som hensynssone. Flomveien går i dag gjennom planområdet og har utløp til et sandfang langs Kvernhusveien. Fra sandfanget er det ikke et definert flomløp videre til Vinnesbekken. Det betyr at flomvann kan bre seg mot nærliggende bebyggelse dersom kapasitet overskrides eller sandfanget går tett. Feltarealet til flomveien er estimert til 2,7 ha gjennom GIS-analyse. Feltet kan også få et bidrag fra Flomvei 2 gjennom to mindre stikkrenner under veien ca 60 meter nedstrøms Kvernhusveien 6C. De to stikkrennene har begrenset kapasitet. Dette er tatt hensyn til i flomberegningen. Feltgrensene avgrenses oppstrøms av en lysløype som er avskjærende i terrenget. Avskjæringen er verifisert under befaringen. 5.2 Flomvei 2 Flomvei 2 går langs østsiden av veien til Kvernhusveien 6C og virker avskjærende på oppstrøms terreng. Videre går den under veien og ut mellom Kvernhusveien 10 og 12 til et sandfang. Feltarealet avgrenses oppstrøms av avskjærende lysløype og er estimert til 2,5 ha. Flomvann kan bli overført til Flomvei 1 gjennom to mindre stikkrenner (begrenset kapasitet). Med tanke på restrisiko er det i flomvurderingen tatt utgangspunkt i at disse er tette slik at hele feltet drenerer til flomvei 2. Grøften langs Kvernhusveien er vist i figur 4. Figur 4: Flomvei 2 langs Kvernhusveien mot bolig 6C. Sameiet Liebakk 11/19

12 5.3 Flomvei 3 Flomvei 3 følger vestsiden av veien fra Kvernhusveien 6B sørover gjennom planområdet. Den går gjennom en stikkrenne med dimensjon 240 mm og videre inn i et 300 mm bekkeinntak ved Kvernhusveien 8B. Nedstrøms Kvernhusveien 8B kommer flomveien ut på en kortere strekning før den går inn i en 350 mm bekkelukking. Det åpne løpet er godt definert hele veien. Stikkrenner og bekkelukkingene anses som de kritiske punktene. Feltarealet avgrenses i likhet med de andre flomveiene av oppstrøms lysløype og er estimert til 3,8 ha. Figur 5 viser Flomvei 3 sett fra oppstrøms side. Figur 5: Flomvei 3 sett fra oppstrøms side. Flomløpet ligger på høyre side av veien. Sameiet Liebakk 12/19

13 6 Dimensjonerende vannmengder, dimensjoner og erosjonssikkerhet 6.1 Dimensjonerende vannmengder Ved beregning av dimensjonerende vannmengde er IVF-kurve Drammen Marienlyst benyttet. Det foreligger her en kurve basert på måling av korttidsnedbør gjennom 27 sesonger. Konsentrasjonstiden til feltene er beregnet ved bruk av formel for naturlige felt gitt i blant annet SINTEF (1992). Konsentrasjonstiden forventes å være i samme størrelsesorden for alle feltene på bakgrunn av omtrent samme feltlengde og høydeintervall. Avrenningskoeffisient (C-verdi) er satt basert på anbefalinger i aktuelle veiledere og erfaringsdata. I henhold til anbefalinger i NVE (2011) og Miljødirektoratet (2015) benyttes et klimatillegg på 20% til beregningene. Tabell 2 gir beregnede 200-års vannmengde til de tre flomveiene. Spesifikk flomverdi er beregnet til 4500 l/s*km 2. Basert på erfaringstall anses verdien som noe konservativ, men ikke urealistisk med tanke på feltets størrelse, bratthet og innslag av berg i dagen. Tabell 2: Beregninger og resultater av flomvannføring ved bruk av den rasjonale formelen. Areal [ha] Kons. tid [min] I200 [l/s*km 2 ] C-verdi Klimatillegg Q200 [liter] Flomvei 1 2, ,3 1,2 120 Flomvei 2 2, ,3 1,2 115 Flomvei 3 3, ,3 1, Dimensjoner på stikkrenner og flomveier Stikkrenner bør legges innløpskontrollert for å øke kapasitet samt bedre den selvrensende effekten. Det anbefales derfor at de legges med en helning på minimum 15 promille. Dimensjoner er satt basert på tabell for innløpskontrollerte kulverter gitt i NVE (2010). Anbefalte dimensjoner er gitt i tabell 3. Terrenget i forbindelse med stikkrennene bør utformes på en slik måte at flomvann ledes tilbake mot flomløpet dersom inntaket til stikkrennene overtoppes. Tabell 3: Anbefalte dimensjoner på stikkrenner. Flomvei 1 Flomvei 2 Flomvei 3 Anbefalt dimensjon 400 mm 400 mm 500 mm Sameiet Liebakk 13/19

14 Nødvendig dimensjon på flomveier/grøfter er estimert ved bruk av Mannings formel. Det er sett på ulike typer helninger og geometrier ved anbefaling av strømningstverrsnitt. Generelt vil større helning kreve mindre bekketverrsnitt på grunn av større vannhastigheter. Samtidig får også vannet en økt hastighetsenergi som bør tas hensyn til. Det er benyttet et Manningstall (ruhet) på 15. For å ta hensyn til usikkerhet og fare for gjentetting av løpene anbefales det en å ha en ekstra overhøyde (sikkerhetsmargin) på 20 cm mot nærliggende bebyggelse. Tabell 4 gir dimensjoner til flomveiene. Verdiene anbefales som minimumsverdier. Figur 6 viser en illustrasjon av anbefalingene. Tabell 4: Anbefalte minimum tverrsnittarealer og sikkerhetsmargin til flomveiene. Flomvei 1 Flomvei 2 Flomvei 3 Tverrsnittareal Sikkerhetsmargin 0,3 m 2 20 cm 0,3 m 2 20 cm 0,4 m 2 20 cm 0,2 m 0,3 / 0,4 m 2 Figur 6: Illustrasjon av anbefalt tverrsnittareal til flomveier og sikkerhetsmargin mot bygg. 6.3 Sikkerhet mot erosjon Flomveiene må ha tilstrekkelig erosjonssikkerhet. Kritiske strekninger bør plastres med stein. Det innbefatter utløp av kulverter og ytterkant av svinger. Dette må tas hensyn til og dimensjoneres i forbindelse med byggeplan. Sameiet Liebakk 14/19

15 6.4 Forutsetninger Dimensjonene på flomveiene og stikkrennene forutsetter at belastningen på flomveiene ikke øker som en konsekvens av utbygging. Eventuell økning i avrenning må håndteres i forbindelse med byggeplan. Nedbørfeltene til flomveiene er avskåret av en skiløype/turvei oppstrøms i terrenget. Alt overflatevann oppstrøms skiløypa blir ledet mot nabofeltene. Dette er verifisert under befaringen. Dimensjonerende vannmengder og dimensjoner på flomveier forutsetter at denne avskjæringen opprettholdes også i fremtiden. Sameiet Liebakk 15/19

16 7 Plassbehov og anbefalte traseer 7.1 Bredde til flomvei De tre flomveiene gjennom området er av en slik størrelse at de bør tas hensyn til i reguleringsplanen. Plassbehovet vil avhenge av flomveiens utforming, der en dypere grøft for eksempel krever en mindre bredde enn en grunn grøft. Med en bunnbredde på 0,2 meter og sidekanter med en helning på 1:2,5 krever det en bredde på 1,7 meter for flomvei 1 og 2, og en bredde 2,2 meter for flomvei 3. Bredden forutsetter at det i tillegg er en sikkerhetsmargin på 20 cm til nærliggende bebyggelse. Det anbefales i utgangspunktet å sette av en bredde på 2,5 meter til flomveiene. Bredden kan reduseres ved å gjøre sidekantene brattere og grøftene dypere. En detaljering av flomveiene må gjøres i forbindelse med byggeplan. 7.2 Anbefalte traseer De foreslåtte traseene er vist i figur 7. Flomvei 1 foreslås etablert langs ny ankomstvei ved at den ledes vest for planlagt bebyggelse. Flomveien bør krysse veien slik at stikkrenna i størst mulig grad fanger opp overflatevann fra oppstrøms terreng. Flomveien ledes til nedstrøms sandfang og opprinnelig trase. Flomvei 2 foreslås etablert i omtrent samme trase som den går i dag. Det innebefatter trase på østsiden av Kvernhusveien mot 6C, i stikkrenne under tilkomstveien og videre i grøntdraget og ned mot eksisterende sandfang. Flomvei 3 foreslås å beholde i opprinnelig trase. Grøft og stikkrenner må utbedres. Det bemerkes at bekkelukking nedstrøms har en dimensjon på 300 mm, noe som ikke vil være tilstrekkelig under ekstremsituasjoner. Utbedringen av flomveien oppstrøms vil ikke påvirke nedstrøms situasjon. For å bedre flomsikkerheten for nedstrøms bebyggelse bør det vurderes å gjøre tiltak her. Sameiet Liebakk 16/19

17 Figur 7: Foreslåtte traseer til flomveiene. Sameiet Liebakk 17/19

18 7.3 Utløp mot Vinnesbekken Flomvei 1 og 2 har utløp mot Vinnesbekken mellom Kvernhusbekken 7 og 13. Det er ikke noe definert løp fra planområdet til bekken. Dersom kapasitet på sandfang går full eller tilstoppes viser GIS-analysen at flomvann potensielt vil kunne bre seg mot bebyggelse ved Kvernhusveien 7, 11 og 13. Flomløp 3 har heller ikke en definert flomvei dersom bekkelukkingen går full. I forbindelse med planlagt VA-trase foreslås det å anlegge et flomløp i samme trase for å ta hensyn til situasjoner hvor sandfangene ikke er tilstrekkelige. Dette kan gjøres ved å anlegge en forsenkning i terrenget med fall mot Vinnesbekken og utføres i forbindelse med igjenfylling av VA-grøften. Lokasjon er vist på figur 8. Figur 8: Foreslått trase for flomløp mot Vinnesbekken. Sameiet Liebakk 18/19

19 8 Referanseliste Nedre Eiker kommune, 2016 Telefon med Rune Bratlie Bratlie, 2015 Beregning av flomveier med eksempler på bruk i kommunal forvaltning. Kart og plan Rune Bratlie. DiBK, Byggteknisk forskrift med veiledning (TEK10) [WWW Document]. Hjemmeside. URL Miljødirektoratet, 2015 Klima i Norge Kunnskapsgrunnlag for klimatilpasning oppdatert i NCCS report no. 2/2015. NVE, 2010 NVE, 2011 Vassdragshåndboka. Hydrological projections for floods in Norway under a future climate. NVE report NVE, 2015a Veileder for flomberegninger i små nedbørfelt. NVE veileder NVE, 2015b Anbefalte metoder for flomberegninger i små uregulerte nedbørfelt. NVE rapport SINTEF, 1992 Flomberegning og kulvertdimensjonering. Vann og avløp September STF60 A92101 Sameiet Liebakk 19/19