Hva skal vi dimensjonere rør og flomveier for i fremtiden og hvordan gjør vi det

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "Hva skal vi dimensjonere rør og flomveier for i fremtiden og hvordan gjør vi det"

Asbjørg Guttormsen
7 år siden
Visninger:

1 Hva skal vi dimensjonere rør og flomveier for i fremtiden og hvordan gjør vi det Tone M. Muthanna Associate Professor Department of Hydraulic and Environmental Engineering NTNU

2 20% 10% (Lindholm, 2012) 2

3 Dimensjonering av rør Hva gjør vi i dag: Norsk Vann anbefaler en 20% faktor som legges på toppen som en klimafaktor NOU anbefaler gjentaksintervall på 5,10,20 eller 50 avhengig av konsekvenser (20 i vanlig sentrumsbebyggelse) Hva skal vi gjøre i fremtiden? Ingen fasit på det, dessverre, men noen eksempler som peker ut en prioritering Vi har mye data som vi kan lære mye av med bedre analyse 3

4 Data Analysis Risvollan Station Stationary vs. Non-stationary FFA

5 Is Anthropogenic climate change significant enough to abandon stationary models for non-stationary flood frequency analysis models?

6 DATA Analysis Minute Daily Monthly Annual Methods Applied Mann-Kendall Test F- Test T- Test Gurbbs Test Feb.01 Feb. 02 Feb.03 Feb.04 Feb. 05 Feb. 06 Feb. 07 Feb. 08 Feb. 09 Feb. 10 Feb. 11 Feb.12 Feb.13 Feb. 14 Feb. 15 Feb.16 Feb. 17 Feb. 18 Feb. 19 Feb. 20 Feb. 21 Feb. 22 Feb. 23 Feb. 24 Feb. 25 Feb. 26 Feb. 27 Feb.28 Feb. 29 6

7 Precp. Data Annual Data Year Findings Coefficient of Variation (COV) 0.17 Mann-Kendall Statistics (S) 0 Confidence Factor (CF) 49.2% Status of Trend Stable

8 Month COV S CF Status of Trend January % Stable February % Stable March % NSS April % NSS May % Presumably Decreasing June % NSS July % NSS August % NSS September % NSS October % Stable November % Stable December % Stable NSS = Not statistical significant

9 ,00 20,00 10,00 0,00 Maximum Precipitation for Different Durations 1 min 2 min 3 min 5 min 60,00 40,00 20,00 0,00 10 min 15 min 20 min 30 min 100,00 50,00 0,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00 45 min 60 min 90 min 120 min 180 min 360 min 720 min 1440 min

10 Duration (min) COV S CF Status of Trend % NNS % NNS % Presumably Increasing % Presumably Increasing % Presumably Increasing % NNS % NNS % NNS % NNS % Presumably Increasing % Presumably Increasing % Presumably Increasing % Increasing % Increasing % Presumably Increasing % Increasing NSS = Not statistical significant

11 Climate Change Impact on Norway The continuous increase in temperature to be 5.4 C in northern Norway is the forecast for the end of the 21st century. Increase of precipitation in the autumn 5-30% Norway has also been projected. (Klaus Vormoor, 2016)

12 Coefficient Variation Mann-Kendall Statistics Seasonal Data Analysis of January February November December Confidence factor 68.1% % 78.9% Coefficient Variation Mann-Kendall Statistics of March July August Confidence factor 74.1% 71.5% 71.5% Precipitation to gain its flood driving momentum than snowmelt driven floods. 13

13 14

14 15

15 16

17 Reconstruction of the Alna River flows Data Discharge (stations) Alna ( ; Oslo VAV) Vestli ( ; NVE) Precipitation (stations) 12 stations (inside Alna catchment) Mostly new ( ) Vestli ( ; met.no) High spatial variability Annual precipitation ( ) 18

18 19

19 Reconstruction of the Alna River flows Hydrologic modelling (method) Inductive data-based mechanistic models a) Rainfall Runoff Q c P P P e e A t t 1 t 1 p t p 1 t 1 q t q b) Runoff Runoff Q A c Q V Q V Q V eˆ eˆ e t t 1 t 1 p p 1 t 1 q t q t where: t - time, P - precipitation, & - coefficients, q & p - orders (autoregressive & moving average components), & e - error terms, Q A - flow (Alna), Q V - flow (Vestli), Catchments Area (km 2 ) Elevation (m) Alna Vestli

20 Reconstruction of the Alna River flows Hydrologic modelling (results) Overall evaluation a) Rainfall Runoff: 4182 models (Nash-Sutcliffe efficiency, NSE > 0.75) b) Runoff Runoff: Calibration (NSE > 0.832) Validation (NSE > 0.858) Flows of 2 nd Sept

21 22

its natural course Length ~ 2331 m Steel lined tunnel (145

22 Assessment of the capacity of the Culvert-Tunnel System The Kværnerbyen culvert-tunnel system Diverts Alna River from its natural course Length ~ 2331 m Steel lined tunnel (145 m) Buried culvert (446 m) Unlined blasted tunnel (1740 m) 23

B1 LT B2 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 Assessment of the capacity of the Culvert-Tunnel System Modelling the culvert-tunnel system (results) Flow magnitudes

23 B1 LT B2 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 Assessment of the capacity of the Culvert-Tunnel System Modelling the culvert-tunnel system (results) Flow magnitudes that pressurize the culvert sections Culvert sections with limited capacity to carry the peak flow of 2 nd Sept Runoff (m3/s)

24 Drivere i systemet Hvordan kan en nedbørshendelse med mindre enn 20års gjentaksintervall resultere i en så stor flom? Ikke stasjonær tidsserie i flomserien Urbanisering! I slike tilfeller er flomveier viktige Exflood gresskledde swales, 793&p_sub_id=22784&p_dim2=

25 Oppsummering Dimensjonering av flomveier for ekstremhendelser Dimensjonere rør for den daglige driften Risikoanayse (sansynlighet og konsekvens) viktig i valg av dimensjoneringsgrunnlag Sammenhengende flomveier, ikke bare ut av egen tomt/prosjekt 27

26 Tusen takk!

Like dokumenter

Bruk av historiske data og nedskalerte klimamodeller i planlegging og drift av urbane vannsystemer for fremtiden

Bruk av historiske data og nedskalerte klimamodeller i planlegging og drift av urbane vannsystemer for fremtiden Metoder og eksempler fra EU-prosjektet BINGO Erle Kristvik Stipendiat Institutt for vann-