1
2 INNHOLD 1. Bakgrunn og problemstilling... 3 2. Grunnlag for flomutredningen... 4 2.1 Data brukt i tidligere beregninger... 4 2.2 Ny informasjon... 4 2.3 Vannlinjen mellom utløpet i Mandalselva og Heddeland... 7 2.3.1 Samlet fall ved flom... 7 2.3.2 Krysning av rv 455... 8 2.3.3 Mindre veikrysninger... 9 3. Oppsummering... 11 4. Referanser... 11
3 1. Bakgrunn og problemstilling Det vises til forespørsel i e-post datert 28. april 2011 fra Rambøll Norge AS på vegne av teknisk enhet, Marnardal kommune, om å beregne flomsonen til Songåna / Entredalsbekken. Tesaker Vann AS har tidligere utført hydrauliske beregninger for omlegging av Songåna på Heddeland med sikte på å frigjøre industriareal og forbedre fiskeoppgang, se rapport datert 11 jan 2011 (ref 1). Planen baserer seg på mottatt informasjon fra Marnadal kommune, ref (2-4). Henvendelsen nå kommer som et resultat av en kommunikasjon mellom Rambøll Norge AS og NVE Sør, der Turid Bakken Pedersen i NVE Sør den 8. april bl. a skrev i en e-post: Sitat (bokstavmerking av avsnitt er gjort av oss): NVE har siden 1998 gjennomført detaljert flomsonekartlegging for utvalgte vassdagsstrekninger med stort skadepotensial (=kartlegging av eksisterende bebyggelse) gjennom Flomsonekartprosjektet. I flomsonekartleggingsarbeidet prioriterer NVE områder der skadepotesialet er stort. Området du etterspør er ikke kartlagt som en del av NVEs flomsonekartleggingsarbeid. Ved utvikling av nye areal skal flom utredes som en del av planprosessen. Det er viktig at Marnardal kommune ved nyetableringer ikke bygger seg inn i flomproblem. Når det ikke forligger flomsonekart for det aktuelle området: Ny bebyggelse skal som hovedregel plasseres sikkert mot en 200-årsflom. For alle nye byggeområder i nærheten av vassdrag må det gjøres en vurdering av om området kan være utsatt for flom. Følgende spørsmål kan være til hjelp: Ligger planområdet lavere enn anslått maksimal vannstigning fra elva? Dersom en ikke har observasjoner eller målinger fra tidligere flomhendelser bør ei fagkyndig vurdere dette. De fleste vassdrag vil holde seg innenfor en stigning på 5-10 meter. Er det lave bruer, kulverter med små tverrsnitt eller andre inngrep som kan virke oppstuende eller utløse at vassdraget tar nytt løp i ei flomsituasjon Kan planområde bli rammet av flomskred fra bratte masseførende vassdrag? Er det høge/bratte løsmasse-skråninger ned mot vassdraget som kan være utsatt for erosjon og overflateras i en flomsituasjon. Er det reguleringer i vassdraget som kan ha betydning for flomdemping Dersom det er tvil om flomfaren, må tiltakshaver engasjere en fagkyndig til å utrede faren. Når det er aktuelt å planlegge utbygging i områder som kan være utsatt for flom ned mot vassdrag, må det gjennomføres en flomberegning for 200-årsflommen (evt. 20-årsflom og 1000-årsflom også ref kravene i TEK10 kap. 7) i det aktuelle området. Med grunnlag i flomberegningene må det utføres en vannlinjeberegning som viser hvor høyt vannstanden vil stå ved en 200-årsflom, evt. andre aktuelle flommer. Disse beregningene danner grunnlag for avmerking av hensynssoner som tilknyttes bestemmelser med krav om byggehøyde evt. avbøtende tiltak. En slik utredning bør legges fram før eventuell reguleringsplan blir fremma. Sitat slutt.
4 2. Grunnlag for flomutredningen 2.1 Data brukt i tidligere beregninger Flomutredningen tar utgangpunkt i de vannstander og opplysninger som lå til grunn for ref (1) og tilleggsopplysninger mottatt senere, ref (5-6). Beregningene i ref (1) ble utført ut fra en antakelse om at vannstanden ved sammenløpet mellom Entredalsbekken og Songåna var bestemt ut fra bunnhelning og friksjonsforhold i Songåna nedenfor sammenløpet, uten oppstuvning fra Mandalselva. Ved samtidig stor flom i Mandalselva er ikke dette selvsagt. Songåna er et tilløp til Mandalselva. Nedre del, ca 5 km, ble for ca 70 år siden regulert i forbindelse med anlegg av Sørlandsbanen, slik at det meste av opprinnelig vannføring avledes gjennom en tunnel til Mandalselva. Det er imidlertid ordnet med en forbipassering til det opprinnelige løpet gjennom et overdekket rør. I flg. oppgave i er notat av Ø. Jorstad (ref 2) varierer vannføringen i røret mellom 50 og 200 l/s, avhengig av vannstanden ved overføringsstedet. Så vidt vites har det aldri vært direkte overløp over det avstengte området utenom røret (sml. merknad fra Asbjørn Dale sitert nedenfor). Nedenfor overføringen er det oppgitt tilsig til Songåna fra 3,2 km 2 uregulerte areal. En stor del av dette er løsmasser med langsom avrenning. 10 års gjentaksverdi (Q 10 ) for avrenning er oppgitt til 0,5 m 3 /s pr km 2. Ut fra vanlige erfaringstall tilsier det 1000-års gjentaksverdi mellom 0,7 og 1,0 m 3 /s pr km 2 Det er ikke oppgitt noen vannføringsverdier for Entredalsbekken. Ut fra kart (kart.norge.no) vurderes nedslagsfeltet til ca 3 km 2. Feltet er brattere enn for Songåna og skogvokst. I mangel på andre data antas de samme avrenningsverdier for Entredalsbekken som oppgitt for Songåna. Siden vi vet så lite om samtidig forekomst av store vannføringer i Songåna og Entredalsbekken, må vi anslå disse på skjønn. I den hydrauliske beregningen for omlegging av Songåna, ref (1) valgte vi å se på en situasjon med like store flomvannføringer 4 m 3 /s i Entredalsbekken og i Songåna oppstrøms sammenløpet, til sammen 8 m 3 /s ved samtidighet. Dette synes å være et brukbart utgangspunkt for videre flomanalyse for Heddeland, nå basert på at det samtidig opptrer 200-års flom i Mandalselva. Figur 1 viser reguleringskart for industriområdet på Heddeland. Traseen for omleggingen er vist med mørk blå farge. Foreløpig er bare den øverste sløyfen utført. Nivået på sentrale områder på industriområdet er angitt til kote 29,20. Vannstander i bekkene før omleggingen er vist på figur 2 ved liten vannføring. Bunnen antas å ligge 1-2 dm under disse. 2.2 Ny informasjon Følgende informasjon om flomforholdene i Mandalselva og Songåna ble mottatt fra Asbjørn Dale i Marnadal kommune i en e-post 4. mai som svar på telefoniske spørsmål: Oversender kartutsnitt som viser høyden som Marnar Bruk har lagt seg på ved det nye bygget. (Høydeangivelsene er innført på figur 2 nedenfor) Når det gjelder mulighet for at overløpet/regulering av Songåna kan renne over, har jeg diskutert dette med Øyvind Jorstad, og vi mener at det er mikroskopisk sjanse for at det kan skje.
5 Etter NVE sine beregninger for 200 års flom for Øyslebø, viser det nordligste tverrprofilet kt 27,3. Vi antar at ved utløpet av Songåna vil denne kotehøyden ligge på ca 27,5. Oppstuing i Mandalselva/trange partier: Brua over fra Øyslebø til Usland er et løp som i denne sammenhengen kan defineres som trangt. Opplysningene ble utdypet i av Ø. Jorstad i telefon og e-post 19. mai. Kommentaren i avsnitt to i sitatet gjelder det stedet oppstrøms Heddeland der hovedvannføringen i Songåna er overført til Mandalselva. I flg. ref (2) kan bare en begrenset vannføring på 50-200 l/s passere til det gamle løpet gjennom en kulvert. Vi ser derfor bort fra denne muligheten. Avsnitt 3 i sitatet refererer til figur 3. Vi antar at det er tatt hensyn til oppstuvning ved brua for fv 302 som nevnes i siste avsnitt av sitatet. Denne ligger ca 1 km nedstrøms Songånas utløp. Ø. Jordal bemerket til kartet på figur 3: Den skraverte flomsonen ser ut til å følge i overkant av kote 27, og er ment å være en 200 års flom. Det er selvsagt galt å avslutte skravuren her. Hele dalføret vil være fullt av vann videre oppover dalen. Det huset du ser nærmest elva på kartet har jeg selv sett har hatt vann til midt på 1. etasje i 50 års flom. Etter dette baseres rapporten videre på en maksimal vannstand ved 200-års flom på kt 27,5 ved utløpet av Songåna i Mandalselva. Figur 1. Utsnitt av reguleringskart for Heddeland Industriområde, med forslag til omlegging av Songåna vist med mørk blå farge. Rutenett 100 m
6 Utearealet til Marnar bruk er ca 15-20 cm høyere enn inngangspartiet til tidligere Sørbyhall. Kotehøyde + 29,20 Figur 2. Luftfoto av området med oppmålte kotehøyder på vannflaten.
7 Figur 3 Ref (6): Flom oppstrøms Øyslebø senter ved vst. kote 27,3 vist med skrå skravur. Utløpet av Songåna øverst til venstre. Rutenett 500 m. 2.3 Vannlinjen mellom utløpet i Mandalselva og Heddeland 2.3.1 Samlet fall ved flom Siden vi kan gå ut fra 200 års flomvannstand på 27,5 ved utløpet av Songåna i Mandalselv, må vannlinjen ved flom ikke stige mer enn 1,5 m på de knapt to km fra Mandalselva til Heddeland for å unngå høyere vannstand enn nivået 29,0 ved industriområdet. Det betyr en gjennomsnittlig helning på ca 1:1300. Dette er flatere enn Songåna løp på de fleste strekninger innen industriområdet. Terrenget langs nedre del av elveløpet er lavt og flatt og vil normalt kompensere for liten helning med oversvømmelser til sidene under flom. Det skal imidlertid ikke være stor ekstra innsnevring på lokale steder før uventet flomstigning kan oppstå. Spesielt er det viktig å sikre at veikrysninger ikke virker oppdemmende.
8 2.3.2 Krysning av rv 455 I meldingen fra Turid Bakken Pedersen i NVE, sitert i avsnitt 1 er det nevnt behov for å undersøke om det er trange partier der det kan oppstå ekstra falltap. I en telefonsamtale med Øivind Jorstad ble bredden på de to bruene for rv 455 ca 500 m oppstrøms utløpet oppgitt til 5 m over Songåna og 8 m over sidetilløpet Varsbekken. Figur 4 bekrefter dette, og viser også at veibanen ligger mellom kote 30 og 35 og vil være over vann ved 200 års flom, mens terrenget omkring vil være oversvømmet. Det er uklart om undersiden av bruene går klar av flommen. Begge bruene vil samvirke i å passere 200 års flommen i Songåna og Varsbekken. Dybden under bruene vil være minst 2,5 m, slik at strømarealene anslås til ca 12,5 m 2 henholdsvis 20 m 2 ved 200 års flom. Figur 4. Kartutsnitt av brukrysninger på rv 455. Ref: http://kart.statkart.no Kritisk strømareal A c er gitt av formelen A c = (Q 2 B/g) 1/3 der Q = vannføring og g = tyngdens akselerasjon = 9,81 m/s 2. Vi får for Q = 9 m 3 /s i Songåna, A c = (9 2 5/g) 1/3 = 3,5 m 2 Selv den smaleste av bruene vil ha vesentlig større flomtverrsnitt og ikke representere et kritisk snitt for 9 m 3 /s. Vannhastigheten vil bli mindre enn 0,75 m/s, så oppstuvningen vil dreie seg om
9 noen få centimeter. Breddene er så store at en kan se bort fra total gjenstopping av større vrakgods. Denne brupasseringen skulle derfor være ufarlig. 2.3.3 Mindre veikrysninger Ved å studere miljørapporten, ref (4), går det frem at det i alle fall er fire lokale veier som krysser elva mellom rv 455 og Heddeland. Figur 5 viser en oversikt. Fire veikrysninger, to på bru og to som plankryss er avmerket som a) til d). De samme punktene er vist som figur 6 9 nedenfor. Figur 5. Trange partier i Songåna mellom Heddeland og rv 455. Den nederste brustedet, merket a) i figur 5 og er beskrevet slik i ref (4), stasjon 18a: Straks oppstrøms broa ligger et velvoksent tre på tvers over elva ca ½ m over vannflate. Vil kunne gi opphav til oppstuvning ved samling av rek og derved farlige og flomskadelige flomsituasjoner ved broa om det ikke fjernes før neste flom. Plasseringen er vist på figur 6 med 2,5 m bredde på elva ved lavvann. Det øverste brustedet, merket d) på figur 5, er vist på figur 7 og ligger like nedstrøms sammenløpet med Entredalsbekken. Brua er avbildet fra nedsiden i miljørapporten ref (4) og viser to bueformede løp under brua. Det er anmerket at det oppstrøms brua er store grusavleiringer som stenger det ene løpet ved vanlig vannføring, noe som også vises på et bilde i ref (1). Det er vanskelig å vurdere hvor store bruløpene her er, men elveløpet er vist ca 3 m bredt på figur 7, og det ser ut fra bildet i ref(4) som om brua spenner omtrent så bredt. I så fall viser bildet to halvrør, hvert på ca 1 m 2. Hvis hele flommen på 8 m 3 /s fra Entredalsbekken og Songåna skulle passere gjennom disse to løpene, ville det gi ca 4 m/s vannhastighet i åpningene. Det krever minst 0,8 m sprang i vannivået mellom bruas to sider, ca halvparten av tilgjengelig fall ned til Mandalselva. Hvis dette er situasjonen, ville industriområdet på nivået 29,2 neppe unngå å bli oversvømmet. Vi kjenner ikke nivåene på vegen og brua, men elvebunnen er oppmålt til kote 26,6 like nedenfor sammenløpet, så det er sannsynlig at med en flomvannstand på 29,0 ved industriområdet vil både vegen og brua være oversvømmet og ta unna en vesentlig del av flommen..
10 Figur 6. Veikrysing merket a) på figur 5 Figur 7. Vegkrysning merket d) på figur 5 Dette illustrerer hvor viktig det er at deler av flommen finner andre veier, over og utenom brustedet, noe vi finner sannsynlig ut fra de oppgitte bunnkotene i Songåna, figur 2. Det illustrerer også hvor viktig det er å unngå innsnevring eller tilstopping av denne og andre trange passasjer. Spesielt må en være forsiktig med å heve veinivået over brua. De to øvrige veikrysningene har vi ingen andre data for enn kartet viser. Figur 8 viser en 5 m smal passasje med kanter høyere enn kote 25 på begge sider, mens terrenget er flatt omkring krysningen på figur 9. Vi regner med at både krysningene og tilsluttende vegnett vil komme under vann ved 200 års flom. Figur 8. Veikrysing merket b) på figur 5 Figur 9. Veikrysing merket c) på figur 5 Som konklusjon vurderer vi kote 29,0 som et rimelig sikkert anslag for 200 års flomnivå for industriområdet på Heddeland, dvs 0,2 m under valgt nivå for området. Vi har imidlertid liten statistikk å holde oss til, både for kombinert flom i Songåna og Entredalsbekken og for oppstuvningen nedover mot Mandalselva. Det er videre en forutsetning at elveløpet, særlig på trange steder holdes fritt for oppsamlet materiale. Spesielt bør de to eksisterende bruer vist på figur 6 og 7 etterses og holdes fri for trær
11 og grusbanker. Dersom nye eller gamle kryssende veier legges opp eller heves så de danner tverrgående sperrer med høyder opp mot kote 27, må bruene kontrolleres med hensyn til flom. 3. Oppsummering Tilgjengelig materiale om flomforholdene i Songåna er gjennomgått med sikte på å konstatere om det er flomrisiko forbundet med å legge industriområdet på Heddeland på kote 29,2. Det er mangelfull statistikk for avløp og observerte flommer i Songåna, men ut fra alle data som foreligger, vurderer vi kote 29,0 som en øvre grense for 200 års flomnivå. Det tas forbehold om at elveløpet i fremtiden holdes under oppsyn med sikte på å unngå forverring av flompassering i trange passasjer. Spesielt må anlegg av nye vegkrysninger, flomvoller og utfylling i og langs elveløpet utføres etter grundig faglig vurdering. 4. Referanser 1. Einar Tesaker (2010): Omlegging av Songåna ved Heddeland industriområde. Rapport Tesaker Vann AS, 11 jan 2011. 2. Øyvind Jorstad (2010): Plan for omlegging av Songåna ved Heddeland Industriområde. Notat, Marnadal kommune, 28 jan 2010, 3 s. 3. Plankart Heddeland Industriområde, 08.06.2010, 1:2000 4. Tor Kviljo (2007): Miljøvurdering av Songåna Mandalsvassdraget. Terrateknikk utredning nr 5 2007, 22 s. 5. Erik Holmqvist (2004): Flomberegning for Mandalselva 022.Z. NVE dok. 19-2003 6. Foto: Flom med 200 års frekvens ved Øyslebø med oversvømmet område skravert