06.2013 RINGEBU KOMMUNE DAMBRUDDSBØLGE- BEREGNING DAM TROMSA RAPPORT
ADRESSE COWI AS Jens Wilhelmsens vei 4 Kråkerøy Postboks 123 1601 Fredrikstad TLF +47 02694 WWW cowi.no 06.2013 RINGEBU KOMMUNE DAMBRUDDSBØLGE- BEREGNING DAM TROMSA RAPPORT OPPDRAGSNR. A041406 UTGIVELSESDATO 21.06.2013 UTARBEIDET KONTROLLERT Gunnar Berg Roar AG Magnussen
DAMBRUDDSBØLGEBEREGNING DAM TROMSA 5 INNHOLD 1 Innledning 7 2 Områdebeskrivelse 7 3 Metodikk 8 4 Resultater 10 5 Konklusjon 11 C:\Prosjekter\Dbbb Tromsa\Dambruddsbølgeberegning_dam Tromsa.docx
DAMBRUDDSBØLGEBEREGNING DAM TROMSA 7 1 Innledning I forbindelse med reguleringsplan for Fåvang sentrum har NVE etterspurt en dambruddsbølgeberegning for dam Tromsa i forbindelse med en ROS-analyse. Dam Tromsa er ikke klassifisert og dammen er i tillegg fylt opp med løsmasser slik at magasinvolumet er tilnærmet null. Denne dambruddsbølgeberegningen er derfor ikke utført på lik linje med klassifiserte dammer. Løsmassene er fordelt utover elveløpet og det er deretter utført en stasjonær beregning av flomvannstander. 2 Områdebeskrivelse Dam Tromsa ligger i elven Tromsa som renner gjennom Fåvang sentrum. Tromsa møter Gudbrandsdalslågen og vannstanden i Gudbrandsdalslågen er bestemmende for vannstanden et stykke oppstrøms i Tromsa. Tromsa har et nedbørfelt på 323 km². Dammen er vist i fig 1. C:\Prosjekter\Dbbb Tromsa\Dambruddsbølgeberegning_dam Tromsa.docx
DAMBRUDDSBØLGEBERGNING DAM TROMSA Fig.1 Dam Tromsa 3 Metodikk Det er utført en beregning av vannstander og vannhastigheter ved hjelp av dataprogrammet HEC- RAS. Programmet er en 1-dimensjonal modell for beregning av stasjonære og ikke-stasjonære strømninger. Dammen som er nesten fylt igjen med sedimenter har i praksis ikke noe magasinvolum av betydning. Konsekvensene ved et brudd i dammen vil være at løsmassene kan transporteres videre nedover vassdraget og avsettes på elvebunnen. På denne måten kan elveprofiler få redusert kapasitet med en heving av vannstanden som resultat. Det er med bakgrunn i dette at det er valgt å benytte en stasjonær beregning i HEC-RAS. Det foreligger ingen data for dam eller magasin og magasinvolumet er derfor basert på estimat fra kart og befaring. Det er benyttet et magasinareal på 50m*10m og damhøyde på 5m. Dette gir et volum i magasinet på 2500m 3. Videre er arealet på elven nedenfor vurdert til å være ca 600m*20m=12000m 2. De siste 300 m er ikke tatt med fordi det forutsettes at elvebunnen her er hevet en halv meter siden oppmålingen i 2004. Magasinvolumet fordelt på 600 m elv gir en hevning av elvebunnen på ca. 0.2 m. Siden det er uvisst hvor langt massene transporteres er det valgt å benytte 0.5 m for hele strekningen. Denne hevningen av elvebunnen er ment å representere resultatet av løsmassene som kan komme ved et eventuelt dambrudd. Totalt sett så er hevningen av elvebunnen på 0.5m mer enn det som kan ligge magasinert bak dammen, men det er valgt å være noe konservativ med tanke på at det er vanskelig å vite hvor massene vil avsettes og hvor de vil transporteres bort. Et annet usikkerhetsmoment er at elvebunnen trolig er i stadig endring. Det er utført en oppmåling i nyere tid i nedre deler av Tromsa og sammenlignet med NVE sin oppmåling av elveløpet i forbindelse med flomsonekartprosjektet i 2004 viser at elveløpet har hevet seg ca 0.5m ekter\dbbb Tromsa\Dambruddsbølgeberegning_dam Tromsa.docx
DAMBRUDDSBØLGEBEREGNING DAM TROMSA 9 (pers. medd. Ahmed Reza Nazerzadeh). Under en 200-årsflom vil det trolig allerede før dambruddet kunne forutsettes at det vil være en betydelig massetransport i vassdraget. Dette kan avsettes på strekningen sammen med massene i dammen. Vannstanden vil heves som følge av dette. Det er derfor lagt tilgrunn en heving av elvebunnen på 0.5m på hele strekningen. Basis for modellen som er benyttet er utarbeidet av NVE i forbindelse med flomsonekart for Ringebu/ Fåvang 2004. Profilene som er oppmålt er antatt uforandret på strekningen. Det vil si at det er lagt til 0.5m på elvebunnen på de oppmålte profilene fra 2004. For de nedre deler betyr dette da at den halvmeteren som er lagt til på profilet faktisk representerer dagens situasjon. Det er benyttet en vannføring tilsvarende en 200 årsflom + en forventet økning på 20 % i vannføring som følge av forventet klimaendring. Data for flomstørrelsen er hentet fra Flomsonekart prosjektet for området. Det er benyttet en vannføring på 265 m³/s i beregningen. Dambruddsbølge/Flomsonekartet viser hvilke områder som blir satt under vann ved dambrudd/flom. Kartene viser flommens utbredelse i plan (areal) ved høyeste vannstand. Utgangspunktet for opptegning av flomutbredelsen er vannstander som er beregnet i elveprofilene som er benyttet i beregningsmodellen. Disse vannstandsverdiene er interpolert til en flate som representerer vannspeilets høyde. På samme måte er høydeverdier som representerer terrengets høydevariasjon, interpolert til en digital terrengmodell. Vannspeilet er lagt over terrengmodellen og det er beregnet i hvilke områder vannflaten ligger høyere enn terrenget. Disse områdene kan bli oversvømt ved dambrudd/flom. Områder som ikke er sammenhengende med elva vil være lavpunkter i terrenget hvor det kan forventes oversvømmelser grunnet høy grunnvannstand. Vannstanden i Gudbrandsdalslågen påvirker vannstanden oppover i Tromsa og det er valgt å benytte 200 års flomnivå som kulminerer samtidig med 200-årsflommen i Tromsa. C:\Prosjekter\Dbbb Tromsa\Dambruddsbølgeberegning_dam Tromsa.docx
Elevation (m) DAMBRUDDSBØLGEBERGNING DAM TROMSA 4 Resultater Det er beregnet flomvannstander for en situasjon med 200-årsflom + 20% (klimafaktor) kombinert med et dambrudd. Selve bruddet er simulert i modellen som en heving av elvebunnen på 0.5m på hele strekningen. Sammenlignet med flomsonekart fra 2004 blir vannstandene noe høyere i de nedre deler av Tromsa med en høyere økning i de øvre deler. Resultater er vist i tab. 1 og fig. 2. Flomsonekart kart i vist i vedlegg 1. Profil Vannstand Vannhastighet Vannstand (moh) (m/s) flomsone kart NVE 11 196.9 7.44 10 193.4 10.27 9 191.8 5.2 191.5 8 190.0 2.94 189.2 7 188.9 3.73 188.1 6 187.6 2.73 187.3 5 187.0 2.01 186.9 4 186.7 1.68 186.7 3 185.8 3.4 185.6 2 185.2 2.67 185 1 185.1 1.42 185 Tabell 1 Resultater Tromsa Plan: gb 12.06.2013 Tromsa Fåvang Legend 195 WS 200+20% Ground 190 185 180 0 200 400 600 800 1000 1200 Main Channel Distance (m) Figur 2 Lengdeprofil i Tromsa ekter\dbbb Tromsa\Dambruddsbølgeberegning_dam Tromsa.docx
DAMBRUDDSBØLGEBEREGNING DAM TROMSA 11 5 Konklusjon Beregningene viser ikke så store endringer i forhold til flomsonekartet fra 2004. I profil 7-8 er vannstanden ca. 0.8 m høyere sammenlignet med beregningen fra 2004. Vannhastighetene er høye gjennom Fåvang sentrum og dette medfører en fare i seg selv med tanke på erosjon og at elva kan ta nye løp. Massetransporten i vassdraget er også trolig stor og elveløpet vil sannsynligvis være i endring pga av avsetting av materiale. Beregningen viser at store deler av Fåvang sentrum, spesielt nedenfor Tromsnesvegen ligger utsatt til med tanke på flomfare. På grunn av usikkerheter i beregningene anbefales det å legge på en sikkerhetsmargin på 0.5m i høyde på de beregnede verdiene. Dette er ikke hensyntatt i vedlagt flomsonekart. C:\Prosjekter\Dbbb Tromsa\Dambruddsbølgeberegning_dam Tromsa.docx
Ü Flomsone for Tromsa ved estimert brudd i dam Tromsa Tverrprofiler Normal vannstand Målestokk 1: 3 000 2 100 Meter 11 50 10 0 6 200 -årsflom +20% 9 8 7 Profil 5 1 4 3 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Vannstand Vannhastighet Vannstand (moh) (m/s) flomsone kart NVE 196.9 7.44 193.4 10.27 191.8 5.2 191.5 190.0 2.94 189.2 188.9 3.73 188.1 187.6 2.73 187.3 187.0 2.01 186.9 186.7 1.68 186.7 185.8 3.4 185.6 185.2 2.67 185 185.1 1.42 185