SKEDSMO KOMMUNE VANNSTANDSBEREGNING SAGELVA ADRESSE COWI AS Grensev. 88 Postboks 6412 Etterstad 0605 Oslo TLF +47 02694 WWW cowi.no INNHOLD 1 Beskrivelse av oppgaven 1 2 Nøkkeltall 3 3 Beregninger 6 4 Kommentarer 9 1 Beskrivelse av oppgaven Det skal bygger en ny bro over Sagelva på samme sted som en eksisterende gangbro. Det skal kontrolleres at den nye broen har tilstrekkelig fri åpning for vannløpet under. For å gjøre dette skal det gjøres et overslag av vannstanden ved broen ved en 200-årsflom. Broen ligger på Strømmen og nærmere beliggenhet er angitt i kartutsnittene under. OPPDRAGSNR. A048891 DOKUMENTNR. VERSJON UTGIVELSESDATO 08.12.2014 UTARBEIDET KONTROLLERT Erlend Lausund Øyvind Simonsen GODKJENT
2/9 VANNSTANDSBEREGNING SAGELVA Profilering og vannstandsmåling ble foretatt torsdag 6. november, 2014. Innhenting av data og beregning har blitt gjort i etterkant.
VANNSTANDSBEREGNING SAGELVA 3/9 2 Nøkkeltall Flomdata for Sagelva er hentet fra NVEs "Flomsonekartprosjektet Flomberegning for Fjellhammarelva/Sagelva" fra 2005. Figuren viser nedslagsfeltet for Fjellhammarelva og Sagelva fra punktet Sagelva renner ut i Nitelva. Avstanden opp til broen som skal utbedres er så kort (400 m), og nedslagsfeltet så stort (109 km²) at vi antar samme vannføring under broen som i utløpet nedstrøms.
4/9 VANNSTANDSBEREGNING SAGELVA Tabellen over viser kulminasjonsvannføringen på forskjellige punkter, punkt 9, er det punktet vi forholder oss til i disse overslagene. Som vi ser fra tabellen er kulminasjonsvannføringen for Q200 46 m³/s, mens den normale vannføringen ligger på 17 m³/s. Profiltegning av elva under broen: Her vises vanndybdene målt på befaring.
VANNSTANDSBEREGNING SAGELVA 5/9 I beregningen har vi tatt i bruk Mannings formel, Q=M*A*R 2/3 *I 1/2 Q = vannføring M = Mannings ruhetstall for kanaler og vassdrag A = tverrsnittsarealet til vannet R = Hydraulisk radius (A/P) P = Våt omkrets (bunnen) I = Helning (bunnen) Som Manningstall bruker vi 27, basert på geometrien til vassdraget. Verdien er hentet ut fra tabell 4.1 i Vassdragshåndboka, utgitt av NVE.
6/9 VANNSTANDSBEREGNING SAGELVA 3 Beregninger For å gjøre et overslag har vi valgt å ta utgangspunkt i QM fra flomsoneprosjektet til NVE, og anta at det var vannføringen i elva den dagen vi var på befaring. Ut ifra dette er det mulig å finne helningen i punktet når de andre parameterne i Mannings formel er gitt. Helningen i punktet ved broen blir da som følger: Q = 17 m³/s M = 27 A = 20,585 m² P = 15,326 m R = 1,326 m I 1/2 = Q MAR 2/3 I = 6.31 10 4 Antar samme helning og Manningstall ved 200-årsflom. To forskjellige scenarier; samme tverrsnitt, og et utvidet tverrsnitt.
VANNSTANDSBEREGNING SAGELVA 7/9 Alternativ 1 Samme tverrsnitt Q = 46 m³/s M = 27 A = (20,585 + 13x) m² P = (15,326 + 2x) m R = A/P I = 6.31 10 4 AR 2/3 = Q MI 1/2 (20,585 + 13x) (20,585 + 13x)( (15,326 + 2x) )2/3 = 46 27 (6.31 10 4 ) 1/2 x = 1,51 Med samme elvetverrsnitt vil vannstanden øke med 1,51 meter fra nivået under befaringen, til kote 125,51 m.
8/9 VANNSTANDSBEREGNING SAGELVA Alternativ 2: Bredden økes med 2 meter Q = 46 m³/s M = 27 A = (22,185 + 15x) m² P = (16,887 + 2x) m R = A/P I = 6.31 10 4 AR 2/3 = Q MI 1/2 (22,185 + 15x) (22,185 + 15x)( (16,887 + 2x) )2/3 = 46 27 (6.31 10 4 ) 1/2 x = 1,26 Tverrsnittet er her økt med 2 meter i bredden hvor man forlenger bunnhelningen mot vest slik at den totale bredde blir 15 meter. Vi regner med samme normalvannstand for enkelthets skyld. Arealet ved normalvannstand blir da 22.185 m², mens den våte omkretsen økes til 16.887 meter. Ved det økte tverrsnittet vil altså vannstanden stige med 1,26 meter ved en 200- årsflom, til kotehøyde 125,26 m.
VANNSTANDSBEREGNING SAGELVA 9/9 4 Kommentarer Disse beregningene er omtrentlige, det anbefales å kontrollere vannstand i lengderetningen mot terskel/damkrone nedstrøms broen. Om man skulle ha gjort nøyaktige beregninger ville det krevd profileringer langs flere steder i elva, både oppstrøms og nedstrøms broen og foretatt en vannlinjeberegning vha av beregningsverktøy som HEC RAS. Det er verdt å legge merke til at i flomsonekartet for Fjellhammarelva utarbeidet av NVE, oppnådde man en vannstandsøkning på 1,5 meter i en 200-årsflom