INNLEIING FLAUMVURDERING NOTAT INNHOLD

Transkript

1 Oppdragsgiver: Oppdrag: Reguleringsplan Hesjesletta Dato: Skrevet av: Per Sigve Selseng, Rune Lunde Kvalitetskontroll: Rune Lunde, Per Sigve Selseng FLAUMVURDERING INNHOLD Innleiing... 1 Skildring av nedbørsfeltet... 2 Material og metode Datagrunnlag og tidligare arbeid Berekning av vassføring ved Hesjasletta Klimafaktor... 4 Resultat Vassføring A Vange... 4 berekning av flaumvasstand Resultat samanlikning av flaumforløpet før og etter deponering Treng deponiet tiltak mot flaum? Sikringstiltak... 9 Konklusjon...10 Kjelder...10 INNLEIING v/ottar Wiik har i samband med reguleringsarbeidet på Hesjasletta, bedt Asplan Viak å gjere ei vurdering på kva effekt det planlagde massedeponiet på Hesjesletta kan ha på Vikja i ein flaumsituasjon. Bestillinga blei gjort Formålet med flaumvurderinga er å utelukka om deponiet, som det er planlagd, vil kunne auke fara for skadar ved flaum i kringliggjande område.

2 Side 2 av 10 SKILDRING AV NEDBØRSFELTET Figur 1 Naturleg nedbørsfelt ved Hesjesletta henta frå NVE sitt nettbaserte verktøy «Lavvann» Det nedbørsfeltet til Hesjasletta er, vert målt med NVE sitt nettbaserte verktøy «Lavvann», til 106,8 km 2. Nedbørsfeltet er regulert med eit komplekst system av demningar, bekkeinntak og kraftverkstunnelar. Nedbørsfeltet er typisk for Vestlandet, der dei øvre delane er prega av snaufjell (61,5% av nedbørsfeltet) med høgste punkt 1647 moh, med bratte bekkar og elver som leder ned i ein dal med skog (19,8%) og dyrka areal (2,4%) i nedre delar.

3 Side 3 av 10 MATERIAL OG METODE 3.1 Datagrunnlag og tidligare arbeid Det er ikkje kontinuerleg vassføringsmålingar i Vikja i dag, men NVE har gjort flaumvurderingar i Vik tidligare (NVE 2005), der dei har vurdert korleis ein flaum vil oppføra seg i vassdraget. I NVE sin rapport er det berekna flaumvassføring i ved samløpet mellom Vikja og Vetleelvi (Stadheimselvi) der reguleringa av vassdraget er tatt ut av berekninga for store flaumar. Dei har vurdert det som sannsynleg at kraftverket ikkje kan være i drift under ekstrem flaum, og at berekningar kan difor gjerast som i ei uregulert elv. Dei har vurdert det som sannsynleg at reguleringsregimet vil dempa mindre flaumar i vassdraget. I dette arbeidet har me difor berre gjort berekning av flaum med årleg nominelt sannsyn på 1/200, og konsekvens ved flaum er middels, etter TEK Berekningar frå NVE frå 2005 er utan tillegg for sannsynlege klimaendringar. 3.2 Berekning av vassføring ved Hesjasletta I dette arbeidet har me skalert vassføringsbrekningar frå NVE ved samløpet mellom Vikja og Vetleelvi ved Vange bru, til å gjelda for Hesjesletta. Dette har blitt gjort med å dividera arealet av nedbørsfeltet på Hesjasletta med arealet for nedbørsfeltet ved Vange bru for å få ein skaleringsfaktor. Føresetnaden er då at avrenninga (Q) er avhengig av arealet (A) av nedbørsfeltet og at den vil være lik i dei to nedbørsfelta. Utrekninga er gjort på følgjande måte: Q Hesjesletta = A Hesjesletta A Vange Bru Q Vange Bru

4 Side 4 av Klimafaktor I framtida er det forventa auka flaummengder som følgje av klimaendringar, og på Vestlandet er det forventa ei særskild auke. Etter TEK 10 er det naudsynt å legga inn auke vassføring som følje av klimaendringar inn i flaumberekningar ved nye tiltak. Det er på bakgrunn av brekningar gjort av NVE, over forventa auka nedbør i Vik som følje av klimaendringar, lagt til ein klimafaktor på 1,4. Dette er gjort med bakgrunn i rapport frå NVE (2011) over forventa auke i flaumintensitet som følgje av klimaendringar som vist i figur 2. Figur 2 Figur hentet fra NVE rapport Hydrological projections for floods in Norway under a future climate 2011 som viser forventa flaumauke som resultat av klimaendingar RESULTAT 4.1 Vassføring Vassføringa i ulike flaumsituasjonar blei berekna og er vist i Tabell 1. Tabell 1 Vassføring frå Vange bru (NVE 2005) skalert til Hesjesletta og lagt til klimafaktor. Q200 med klimafaktor 1,4 er brukt i flaumberekningane. Qm = døgnmiddelflaum. Q = momentanflaum Areal [km 2 ] Forholdstall Qm Q5 Q10 Q20 Q50 Q100 Q200 Q500 Vange Bru 109, Hesjesletta 106,8 0, Klimafaktor 1,

5 Side 5 av 10 BEREKNING AV FLAUMVASSTAND Det er gjort vasslinjeberekning for Q 200 ved det regulerte området for å 1. samanlikne flaumforløpet før deponering med flaumforløpet etter deponering for å sjå om deponiet kan gi konsekvensar for gardstun på motsatt side eller nedstraums planområdet. 2. finna ut om deponiet treng sikringstiltak mot flaum. Berekningane er gjort i dataprogrammet HEC-RAS. 9 tverrsnitt av elva er henta frå digitale kart med 1 meters koter (figur 3). Deponiet er modellert i Novapoint og lagt inn i kartet (figur 4). Dette er grunnlaget for dei to flaumforløpa. Figur 3 - Tverrprofilar før deponi Figur 4 - Tverrprofilar etter deponi I resultatet nyttast momentanvassføring for Q 200 (tabell 1).

6 Side 6 av Resultat samanlikning av flaumforløpet før og etter deponering Figur 5 er lengdeprofilet av flaumforløpet før deponering. Blått skravert felt (WS = water surface) viser flaumvasstanden i elva under flaumen. Generelt ligg den om lag 3 meter over elvebotn. Den grøne stipla streken (EG) er energilinja som kan sei noko om flaumen sitt maksimale potensial under verst tenkelege straumingsforhold. C D E F G H I A B Figur års flaum utan deponi C D E F G H I A B Figur års flaum med deponi

7 Side 7 av 10 I figur 6 kan ein sjå flaumforløpet når deponiet er lagt inn, og elva si potensielle bredde ved flaum er snevra inn. Figur 5 og 6 er mykje like, men ein kan sjå auke i flaumvasstand særskilt i profil G-G, der flaumkanalen er blitt vesentleg smalare. Dette kjem fram av 3D-visninga i figur 7 og 8. F G H I Figur 7-3D - visning utan deponi Figur 8-3D - visning med deponi Profil C-C, D-D og E-E må granskast nærmare for å finne ei eventuell auka flaumvasstand på bøen på motsett side av elva. Først figur 9 og 10, dei viser inga synleg endring i flaumforløpet i profil C-C, som kryssar gardtunet, frå før til etter at deponiet er etablert. Figur 9 - Profil C-C før deponering Figur 10 - Profil C-C etter deponering Tabell 2 viser resultat med verdiar på flaumvasstand, helling, fart, flaumareal, flaumbredde og straumingsforhold frå alle tverrprofilar med flaum utan deponi. Ved å samanlikne denne med tabell 3, som viser resultat med deponi, finn ein omtrentleg eksakte verdiar etter endring i flaumforløpet. Flaumvasstanden lesast frå kollene «W.S.Elev», medan kollona E.G.Elev viser energilinja. I kollona «River Sta» er tverrprofila nummerert med tal: 3 = C-C 4 = D-D 5 = E-E Samanlikning viser inga vesentleg endring i profil C-C, D-D og E-E verken på flaumvasstand eller fart.

8 Side 8 av 10 Tabell 2 Resultat utan deponi. River Sta 1 = profil A-A. River Sta 9 = profil J-J. Vel Chnl = fart. Tabell 3 Resultat med deponi. River Sta 1 = profil A-A. River Sta 9 = profil J-J. Vel Chnl = fart. Ein kan heller ikkje sjå ei vesentleg endring nedstraums profil C-C. Deponiet vil dermed ikkje gi konsekvensar for busette på motsett side av elva eller nedstraums planområdet ved flaum med nominelt sannsyn på 1/ Treng deponiet tiltak mot flaum? Auke i vasslinja vil koma i dei tre øvste tverrprofila (G-G, H-H, I-I). Her er flaumkanalen vesentleg innsnevra. I tillegg tek elva yttersving mot deponiet nettopp her. I yttersvingen har vatnet høgst fart og potensiale for erosjon er størst. Etter Hjulströms diagram går grensa for erosjon på partiklar over 60 mm ved fart på 3 m/s. Figur 10 viser at farten i alle tverrprofil ligg over 3 m/s. HEC-RAS modellen tek ikkje omsyn til horisontalkurvatur med følgjande ulike straumingsforhold i same tverrprofil. Det vil sei at der deponiet ligg i innersvingen på elva, vil vatnet ha lågare fart. Tabell 3 gir tydleg utrykk for at deponiet bør dimensjonerast for flaum, særleg i dei tre øvste tverrprofila der flaumkanalen er smalare enn elles. Figur 11 figur 14 viser vasslinja i dei fire øvste profila. Energilinja («E.G.Elev» i tabell 2) bør angi høgde på tiltaket. Dette er lagt inn i tabell 4. Tabell 4 - Høgde for sikring på deponi. Verdiar er omtrentleg og oppgitt i meter over havet. Tverrprofil Kotehøgd fyllingsfot Kotehøgde på topp sikring F-F G-G 91,5 93,5 H-H I-I 95 97

9 Side 9 av 10 Figur 11 - Profil F-F Figur 12 - Profil G-G Figur 13 - Profil H-H Figur 14 - Profil I-I 5.3 Sikringstiltak Tiltaket kan utførast som plastring eller fylling med store stein/blokker. Steinstorleiken bør vera over 0,1 m 3 (Vassdragshåndboka, NVE) Tiltakets høgde bør settast etter tabell 3, det vil sei 2 meter over fyllingsfoten.

10 Side 10 av 10 KONKLUSJON Flaummengde med årleg sannsyn på 1/200 er rekna til 200 m 3 /s etter ei konservativ vurdering, klimafaktor 1,4 inkludert, der ugunstigaste tilfelle er retningsgivande. Det er funne at deponiet sannsynlegvis ikkje kan gi konsekvensar for busette på motsett side av elva eller nedstraums planområdet. Sjølve deponiet kan bli råka av flaumen, spesielt i profil G-G, H-H og I-I, og bør sikrast. Tiltaket kan vera å nytta store steinar > 0,1 m 3 frå fyllingsfoten og 2 m opp. KJELDER Deborah Lawrence & Hege Hisdal (NVE 2011). Hydrological projections for floods in Norway under a future climate. Norges Vassdrag og Energidirektorat Leiv-Evan Pettersson (NVE 2015). Flomberegninger I Vikja og Hopra i Sogn og Fjordane. Norges Vassddrag og Energidirektorat NVE atlas Lavvann-applikasjon Byggteknisk forskrift (TEK 10), sett i kraft 2010