Ørskog kommune flodbølge ved Sjøholt Beregninger og tiltak for områder utenfor Sjøholt sentrum

Transkript

1 Ørskog kommune flodbølge ved Sjøholt Beregninger og tiltak for områder utenfor Sjøholt sentrum R 22. april 2014

2

3 Prosjekt Prosjekt: Dokumentnr.: Dokumenttittel: Dato: 22. april Oppdragsgiver Ørskog kommune flodbølge ved Sjøholt R Beregninger og tiltak for områder utenfor Sjøholt sentrum Oppdragsgiver: Ørskog Kommune Oppdragsgivers kontaktperson: Jørn Agersborg Kontraktreferanse: Oppdragsbekreftelse signert For NGI Prosjektleder: Utarbeidet av: Kontrollert av: Sylfest Glimsdal Sylfest Glimsdal Carl Bonnevie Harbitz Sammendrag På oppdrag fra Ørskog kommune har NGI tidligere gjort detaljerte oppskyllingsberegninger av flodbølger for Sjøholt sentrum (NGI 2013). Det ble da benyttet et scenario med fjellskred på 54 mill. m 3 fra Åknes. Den årlige nominelle sannsynlighet for dette skredet er anslått til å være mellom 1/5000 og 1/1000. Dette samsvarer med sikkerhetsklasse S3. Denne rapporten viser en tilsvarende analyse av områdene vest og sør for Sjøholt sentrum for samme skredscenario, og det er i hovedsak kun resultatene som er presentert. Vi henviser derfor til NGI (2013) for utfyllende informasjon. Volum, utfallsområde, dynamikk og sannsynligheter for skredet er gitt gjennom Åknes-Tafjord prosjektet, se ÅTB (2011) og NGI (2011). Etter anbefaling fra NVE og Fylkesmannen i Møre og Romsdal, skal det i oppskyllings- og hastighetsberegningene tas hensyn til antatt framtidig havnivåstigning. Tillegget på havnivået estimert for er beskrevet av DSB

4 Sammendrag (forts.) (2009). Ut fra dette er det i analysen gitt et tillegg for fremtidig havnivåstigning på 0,7 m (dvs. 0,7 m over dagens likevektsnivå). Dokumentnr.: R Side: 4 Ved å bruke samme tilnærming som anbefalt av NVE for bygget Sjøholt Næringshage (NGI, 2012), også anvendt i rapporten for Sjøholt sentrum (NGI, 2013), kan en eventuell oppskylling for områdene utenfor Sjøholt sentrum vurderes som en flomsituasjon. Grenseverdien som her er brukt for volumflux pr. enhetsbredde (produktet av strømningsdybde og partikkelhastighet) er 2 m 2 /s samtidig som strømningsdybden ikke skal overstige 2 m. Dette tilsvarer verdiene som tillates i sikkerhetsklasse F2. Sikkerheten er da ivaretatt i kombinasjon mellom sikkerhetsklassene F2 og S3. På denne måten anvendes 7.2 og ikke 7.4 i Teknisk forskrift, se DIBK (2011). Fra NGIs side er det viktig å understreke at anbefalingene i denne rapporten er for å redusere materielle skader og at vi, basert på våre erfaringer, ikke ville vurdert dette område som trygt for liv og helse uten tilstrekkelig varsling (bølgen vil bruke 13 minutter fra Åknes til Sjøholt, varsel skal imidlertid etter planen kunne distribueres minst 72 timer i forkant basert på registrering av økte bevegelser i fjellsiden). For området vest for Sjøholt sentrum vil man for terrenghøyde ved kote 2 m eller høyere (målt i forhold til dagens likevektsnivå) få at produktet av strømningsdybde og partikkelhastighet vil være under grenseverdien på 2 m 2 /s og strømningsdybde vil være mindre enn 2m vest for UTM E, Figur 2 og Figur 3. Maksimalt vannivå under oppskylling vil imidlertid være opp til 5 m over dagens likevektsnivå (høyest nærmest sentrum). For området sør for Sjøholt sentrum vil man uten tiltak være under grenseverdiene bortsett fra i et begrenset område lengst sør-vest, se Figur 6, og i en smal stripe langs strandlinjen hvor strømningsdybden vil være større enn 2 m. I dette området vil maksimalt vannivå under oppskyllingen være opp til 4.5 m over dagens likevektsnivå. Om man ønsker å redusere dette smale området som ligger over grenseverdiene eller begrense selve vanninntrengingen innover land, kan man vurdere å anlegge sikringsvoller. For å få tilstrekkelig effekt av disse må høyden være minimum 4 m. Forslag til plassering av sikkerhetsvollene er gitt i denne rapporten. Det er viktig å påpeke at det under en oppskylling sannsynligvis vil oppstå drivgods som kan gjøre mer skade enn selve vannet. Videre må man også ta hensyn til erosjon rundt bygg og sikringstiltak. Hvis det fra kommunens side er ønskelig å sikre større områder sør for sentrum ved hjelp av voller, må eventuelle voller bygges slik at de tåler belastningen under en potensiell oppskylling. NGI anbefaler at rømningsveier for husene i oppskyllingssonene sikres slik at det er mulig å komme seg ut av byggene selv med vann utenfor. Det tas forbehold om at de digitale dataene som er brukt i beregningene kan avvike fra reell dybde i fjorden eller høyde på land, og at dette kan innvirke på resultatene.

5 Sammendrag (forts.) Den største usikkerheten er knyttet til formen og volumet et eventuelt skred fra Åknes vil ha når det treffer vannet. Når bølgene først er dannet gir beregningsmodellene derimot et sikrere bilde av hendelsesforløpet. Det er ikke lagt inn noen sikkerhetsmargin i de beregnede oppskyllingshøydene. Verdiene er heller ikke å betrakte som ekstremverdier utover det som kommer til uttrykk gjennom skredvolumene. Oppskyllingshøydene presentert i denne rapporten har ikke tatt hensyn til mulig sammenfall med høyvann (hyppig hendelse) eller springflo (sjelden hendelse). Høyeste astronomiske tidevann (HAT) er for Ålesund 119 cm over likevektsnivå(se Statens Kartverk Dokumentnr.: R Side: 5

6 Innhold Dokumentnr.: R Side: 6 1 Innledning 7 2 Bølge- og oppskyllingsberegninger Området vest for Sjøholt sentrum Området sør for Sjøholt sentrum 10 3 Referanser 17 Kontroll- og referanseside

7 1 Innledning Dokumentnr.: R Side: 7 I forrige rapport for flodbølger ved Sjøholt (NGI 2013) ble forskjellige tiltak for å redusere oppskyllingen av bølger etter skred fra Åknes for Sjøholt sentrum vurdert. I denne rapporten presenteres det detaljerte beregninger (uten tiltak) for området vest for Sjøholt sentrum og for området sør for Sjøholt sentrum (med beregninger av effekten av noen mulige tiltak). Denne rapporten viser kun resultater, og vi henviser til tidligere rapport (NGI 2013) for utfyllende informasjon om blant annet bakgrunn, begreper og metoder, beskrivelse av de anvendte modellene, skredvolumer og dynamikk, samt bølgeberegning fra Åknes og fram til Sjøholt. I Teknisk forskrift 7.2, se DIBK (2011), opereres det med et produkt av strømningsdybde og partikkelhastighet for faresone F2. Strømingsdybde er vannhøyde over terrenget (over tørt land), mens partikkelhastighet er hastigheten selve vannet beveger seg med. Produktet gir volumflux pr. enhetsbredde. For at en oppskylling skal kunne sees på som en flomsituasjon må produktet av strømningsdybde og partikkelhastighet være under 2 m 2 /s, samtidig som strømningsdybden ikke skal overstige 2 m (se sikkerhetsklasse F2 i 7.2 i Teknisk forskrift, DIBK 2011). Figur 1: Områdene vurdert i denne rapporten. Blå firkant er området vest for Sjøholt sentrum, mens den røde er området sør for sentrum.

8 2 Bølge- og oppskyllingsberegninger Dokumentnr.: R Side: 8 Beregningene er gjort i to steg. I det første steget modelleres bølgeutbredelsen fra Åknes fram til området utenfor Sjøholt, mens i det andre steget modelleres bølgenes bevegelse inn mot strandlinjen samt oppskyllingen innover tørt land. Den største usikkerheten i beregningene er knyttet til formen og volumet et eventuelt skred fra Åknes vil ha når det treffer vannet. Fra bølgene er dannet gir beregningsmodellene derimot et godt bilde av hendelsesforløpet. Vi har beregnet både maksimalt vannivå, strømningsdybden, partikkelhastigheten og produktet av de to sistnevnte størrelsene under oppskylling. Det er verdt å merke seg at partikkelhastigheten ofte er størst når vannet trekker seg tilbake og at strømmen da kan erodere fyllinger, undergrave bygg, etc. I alle beregninger er det brukt en havnivåstigning på 0.7 m. Verdier på maksimalt vannivå samt høyder på sikringstiltak som er referert i tekst er målt ut fra dagens havnivå (likevektsnivå). Kotehøyder på sikringstiltak refererer også til dagens situasjon. 2.1 Området vest for Sjøholt sentrum Maksimal oppskylling for dette området er vist i Figur 2. For grønn, oransje og rød sone så er det maksimale vannivået under oppskylling mindre enn henholdsvis 3, 4 og 5 m. Skillet mellom den oransje og røde sonen ligger på UTM E. Videre så er verdiene for produktet mellom strømningsdybde og partikkelhastighet vist i Figur 3. Skillet mellom verdier over og under 2 m 2 /s er også på UTM E. I den oransje sonen må vi kreve at terrenghøyden er over kote 2 m (opptil 4 m vannivå) og i den grønne sonen over kote 1 m for at strømningsdybden ikke skal overskride kravet på 2 m.

9 Dokumentnr.: R Side: 9 Figur 2: Maksimal oppskylling vest for Sjøholt sentrum (målt i meter over dagens likevektsnivå). Det er tatt hensyn til en framtidig havnivåstigning på 0.7 m i beregningene. For grønn, oransje og rød sone så er den maksimale oppskyllingen mindre enn henholdsvis 3, 4 og 5 m. Figur 3: Volumflux pr. enhetsbredde (produktet av partikkelhastighet og strømningsdybde målt i m 2 /s) for området vest for Sjøholt sentrum. I rød sone er denne over 2 m 2 /s, mens den i grønn sone er under 2 m 2 /s. Kravet i F2 er ikke innfridd i grønn sone uten at strømningsdybden samtidig er under 2 m, som forklart i teksten.

10 2.2 Området sør for Sjøholt sentrum Dokumentnr.: R Side: 10 For dagens situasjon uten tiltak (inkludert en framtidig mulig havnivåstigning på 0.7 m) vil det maksimale vannivået for området sør for Sjøholt sentrum være som vist i Figur 4. Vi ser at vannet når opptil 4.5 m over dagens likevektsnivå. Videre så vil strømningsdybden variere fra ca. 4 m ved strandlinja og raskt avta ned mot og under 1.5 m, se Figur 5. Vannet som trenger inn over området kommer i hovedsak inn fra vest, men en god del vil også komme fra nord, det vil si fra den delen av flodbølgen som trenger seg inn i elva. Som vi ser av produktet av strømningsdybde og partikkelhastighet i Figur 6, er det kun et mindre område litt sør hvor grenseverdien er over 2 m 2 /s, og bortsett fra en liten stripe på noen få meters bredde langs strandlinja vil strømningsdybden også være under 2 m i det området som ligger under grenseverdien for produktet på 2 m 2 /s, se Figur 7. Området som ligger over grenseverdien på 2 m 2 /s kan om ønskelig begrenses ved hjelp av en voll, se under. Figur 4: Maksimalt vannivå over dagens likevektsnivå under oppskylling (uten tiltak/voller) sør for Sjøholt sentrum. Det er inkludert en framtidig mulig havnivåstigning på 0.7 m i beregningene.

11 Dokumentnr.: R Side: 11 Figur 5: Strømningsdybde (vannhøyde over terrenget) for oppskylling uten tiltak (voller) sør for Sjøholt sentrum. Figur 6: Volumflux pr. enhetsbredde (produktet av partikkelhastighet og strømningsdybde målt i m 2 /s) for oppskylling uten tiltak (voller) sør for Sjøholt sentrum. Grenseverdien i forhold til 7.2 i Teknisk forskrift som er på 2 m 2 /s er inntegnet med en svart linje.

12 Dokumentnr.: R Side: 12 Figur 7: Rødt område viser hvor grenseverdien i forhold til 7.2 i Teknisk forskrift er over 2 m 2 /s og hvor strømningsdypet er over 2 m (sammenstilling av resultater fra Figur 5 og Figur 6) Alternative sikringstiltak for området sør for Sjøholt sentrum Selv uten tiltak vil det meste av området sør for sentrum være under grenseverdiene i Teknisk forskrift. For å frigjøre større områder eller å begrense selve vanninntrengingen under oppskylling har vi her sett på effekten av tre forskjellige tiltak, oppsummert i Tabell 1. Se også Figur 8 - Figur 10. Høyden på tiltakene som er testet er 4, 5 og 6 m (høyde over dagens likevektsnivå). Tabell 1: Oversikt over de forskjellige mulige situasjoner som er undersøkt for Sjøholt sentrum. Numrene er brukt for å skille de forskjellige tiltakene og den eksisterende situasjonen (1) i figurene nedunder. Nr Bekskrivelse Figur 1 Eksisterende situasjon 2 En lang voll langs hele området Figur 8 3 Voll med to vinkler Figur 9 4 En kort variant av tiltak 3 Figur 10

13 Dokumentnr.: R Side: 13 Figur 8: Lang sikringsvoll på tvers av hele området sør for Sjøholt sentrum. Figur 9: Sikringsvoll med to vinkler.

14 Dokumentnr.: R Side: 14 Figur 10: En kortere variant av tiltak Resultater for tiltak i området sør for Sjøholt sentrum For å se på effekten av de forskjellige tiltakene for området sør for Sjøholt sentrum, har vi sammenlignet oppskyllingslinjer (hvor langt inn over land vannet beveger seg) og linjen for grenseverdien for produktet av strømningsdybde og partikkelhastighet (2 m 2 /s) for de forskjellige tiltakene med situasjonen slik den er i dag. Videre så har vi også sett på effekten av høyden på tiltakene. For tiltak med høyde 4 m, vil en sammenhengende voll (tiltak 2) begrense vanninntrengingen fra vest effektivt. Noe vann går over, men produktet av strømningsdybde og partikkelhastighet vil være under 2 m 2 /s for hele området, se Figur 11 og Figur 12. I tillegg kan man tenke seg å stenge av inntrengingen av vann fra nord med en voll langs elva. For resultater hvor høyden på tiltakene er økt til 5 m, se Figur 13 og Figur 14. Vi ser også at voller er effektive for å begrense oppskyllingen om man ønsker å redusere vanninntrengingen utover kravene i F2 ( 7.2 i Teknisk forskrift). For alle tiltak med høyde både 4 m og 5 m, vil strømningsdybden være under 2 m bortsett fra i en smal sone langs strandlinjen. For å få produktet av strømningsdybde og partikkelhastighet under grenseverdiene for hele området sør for sentrum (samtidig som strømningsdybden fortsatt er under 2 m), vil man ut fra resultatene se at man ikke trenger en sammenhengende voll. Det vil være tilstrekkelig å anlegge en voll med høyde 4 m fra UTM N og nordover ca. 150 m med en maksimum avstand fra denne til strandlinja på ca. 30 m.

15 Dokumentnr.: R Side: 15 Figur 11: Oppskyllingslinje (skille mellom vått og tørt land) for de forskjellige tiltakene med høyde tilsvarende kote 4 m målt fra dagens likevektsnivå. Navnet på linjene tilsvarer nummereringen på tiltak (1-4) og høyde på tiltak (4 m). Linje 1 tilsvarer eksisterende situasjon. Figur 12: Linjer som viser hvor produktet av strømningsdybde og partikkelhastighet er 2 m 2 /s for de forskjellige tiltakene med høyde tilsvarende kote 4 m. Områdene med verdier over 2 m 2 /s begrenser seg til mindre arealer helt lengst nord og lengst sør-vest. Se Figur 11 for forklaring av linjenavn.

16 Dokumentnr.: R Side: 16 Figur 13: Oppskyllingslinje (skille mellom vått og tørt land) for de forskjellige tiltakene med høyde tilsvarende kote 5 m målt fra dagens likevektsnivå. Se Figur 11 for forklaring av linjenavn. Figur 14: Linjer som viser hvor produktet av strømningsdybde og partikkelhastighet er 2 m 2 /s for de forskjellige tiltakene med høyde tilsvarende kote 5 m. Områdene med verdier over 2 m 2 /s begrenser seg til mindre arealer helt lengst nord og lengst sør-vest. Se Figur 11 for forklaring av linjenavn.

17 3 Referanser Dokumentnr.: R Side: 17 DIBK (2011). Veiledning om tekniske krav til byggverk. Nettside, besøkt DSB (2009) Havnivåstigning: Estimater av framtidig havnivåstigning i norske kystkommuner. Revidert utgave (2009). Utgitt av: Det nasjonale klimatilpasningssekretariatet ved Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap, september NGI (2011) Numerical simulations of tsunamis from potential and historical rock slides in Storfjorden; Hazard zoning and comparison with 3D laboratory experiments. NGI rapport R. Revisjon 01, 21. februar NGI (2012) Ørskog kommune flodbølgeberegninger Sjøholt. Beregning av oppskylling ved nytt bygg på gnr/bnr 97/162 og 97/404. NGI rapport R. NGI (2013) Ørskog kommune beregninger av flodbølge ved Sjøholt. Sikringstiltak for Sjøholt sentrum. NGI rapport R. ÅTB (2011). Åknes/Tafjord Beredskap IKS v/lars Harald Blikra: Scenarios for tsunami modelling. Revidert utgave

18 Kontroll- og referanseside/ Review and reference page Dokumentinformasjon/Document information Dokumenttittel/Document title Beregninger og tiltak for områder utenfor Sjøholt sentrum Dokument nr/document No R Dokumenttype/Type of document Rapport/Report Teknisk notat/technical Note Oppdragsgiver/Client Ørskog kommune Distribusjon/Distribution Fri/Unlimited Begrenset/Limited Ingen/None Dato/Date Rev.nr./Rev.No. 0 Emneord/Keywords Flodbølge, oppskylling, modellering, skred, Åknes Stedfesting/Geographical information Land, fylke/country, County Norge, Møre og Romsdal Kommune/Municipality Ørskog Sted/Location Sjøholt sentrum Kartblad/Map 1220 III Brattvåg UTM-koordinater/UTM-coordinates Sone 32 N E Havområde/Offshore area Feltnavn/Field name Sted/Location Felt, blokknr./field, Block No. Dokumentkontroll/Document control Kvalitetssikring i henhold til/quality assurance according to NS-EN ISO9001 Rev./ Rev. Revisjonsgrunnlag/Reason for revision Egenkontroll/ Self review av/by: Sidemannskontroll/ Colleague review av/by: Uavhengig kontroll/ Independent review av/by: Tverrfaglig kontroll/ Interdisciplinary review av/by: 0 Originaldokument SGL CH Dokument godkjent for utsendelse/ Document approved for release Dato/Date 22. april 2014 Sign. Prosjektleder/Project Manager Sylfest Glimsdal Skj.nr. 043

19

20