NOTAT Notat nr.: 2 Dato Til: Navn Firma Fork. Anmerkning David Saxegaard Einar Olav Jystad Kopi til: Lørenskog kommune Lørenskog kommune Fra: Ane Kristiansen Sweco Norge AS NYE BEREGNINGER I MIKE URBAN, REVIDERT Det er kjørt nye beregninger i Mike Urban med nye forutsetninger. For å begrense vannmengden i bekken ved stasjonsgården er det foreslått å sette ned en luke i kulverten før vannet føres i de to ledningene under jernbanen. Denne luken er satt inn i modellen oppstrøms eksiterende kum 1408 like ved siden av kum 77 på tunnelen. I dette punktet (node 8) er det også satt inn et overløp( orifice ) som kan føre vannet fra kulverten til kum 77 på tunnelen. I vår/sommer ble dette hullet laget. Hullet som er laget er 55 cm bredt og 60 cm høyt. Det ligger 30 cm over bunn av kulverten. I tillegg har overløpskanten i kum 76 (18094) som ligger oppstrøms kum 77 blitt justert i sommer pga kjelleroversvømmelse i nærheten. Dette har blitt lagt inn i modellen. Følgende justering av modell har blitt gjort: Det er lagt inn et overløp på 55 x 60 cm fra kulvert til tunnel i kum 77. Høyden på overløpet fra kulvert til tunnel er satt til 30 cm. Ny høyde på overløpskant i kum 76. Den nye høyden er satt til kote 153.02. Det vil si at overløpshøyden er 1.63 m. Diameter på AF inn til overløpet i kum 76 er 600, diameter ut er satt til 380 etter befaring av kummen. Det er lagt inn en 800mm ledning fra utløpet av kulverten under jernbanen og frem til Icopal tomta slik Øvre Romerike prosjektering har prosjektert anlegget ved Stasjonsgården. Bildet på neste side viser skisse av modellen etter nye justeringer. Sweco Norge Gunnar Randersvei 12 Postboks 81, 2027 Kjeller Telefon 67 12 80 00 Telefaks 67 12 58 40 1 (12)
Figur 1: Skisse som viser modellen med plassering av luke og overløp. Nedbør Lørenskog kommune har ønsket å kjøre modellen mot en del nedbørsepisoder sommeren og høsten 2011. I denne perioden finnes det også målinger på vannivå i kum 76 (overløp). Det var ønskelig å se spesielt på episoden 19.09.11 da det kom et ganske kraftig regn etter en langvarig nedbørperiode. Det er derfor hentet inn nedbørsdata fra Vallerud og fra Haneborg for perioden 10.08.2010 18.10.2011. I tillegg er det laget en nedbørserie der nedbøren fra episoden 19.09.11 er satt sammen med det kraftige regnet på Valle Hovin juni 2007 (med klimafaktor på 10 %). Regnet fra Valle Hovin er det vi har benyttet i de forrige beregningene. Dette har vi gjort for å se hva som skjer hvis et meget kraftig regn kommer etter en langvarig nedbørsperiode. Da er jordsmonnet allerede mettet og vi får større avrenning fra flatene. 2 (12)
Det er også laget et symmetrisk hyetogram fra IVF-kurven på Blindern med et gjentakelsesintervall på 200 år og beregningstrinn på 5 minutter. Dette er lagt inn i en tidsserie fra Blindern, slik at modellen er kjørt et år i forkant for nedbørsepisoden. Beregninger Det er kjørt en del nye beregninger for modellen for å se på om det nåværende sagde hullet fra kulvert til tunnel er stort nok ved kraftige regnvær. Det er også sett på kapasiteten i tunnelen når det kommer overvann fra overløpet i kum 76 i tillegg til overvann fra kulvert. I tillegg er det også sett på innstillingen på en luke før kum 1408 for å begrense vannmengden til tvillingledningene. Beregningene er delt inn i 4 punkter etter hvilken nedbørsepisode som er benyttet. 1. Nedbør 19.09.2011 fra målestasjon på Vallerud og fra Haneborg. Modellen er kjørt med åpen luke mellom node 8 og 1408 og et hull på 55 x 60 cm med 30 cm overløpshøyde fra kulvert til tunnel. - Beregning 1A: nedbør fra Vallerud - Beregning 1B: nedbør fra Haneborg 2. Nedbør fra ValleHovin juni 2007 med klimafaktor. - Beregning 2A: De samme forutsetningene i beregning som 1A og 1B. - Beregning 2B: Hull fra kulvert til tunnel er økt til 75 cm bredt x 60 cm høyt. 3. Nedbør 19.09.11 fra Haneborg nedbørstasjon som etterfølges av regn fra Valle Hovin juni 2007 med klimafaktor. Dette regnet er benyttet til flere beregninger. - Beregning 3A - Åpen luke mellom node 8 og kum 1408 og hull på 55 x 60 cm fra kulvert. - Beregning 3B - Åpen luke mellom node 8 og 1408. Hull fra kulvert til tunnel er økt til 75 x 60 cm. - Beregning 3C - 20 % stengt luke mellom node 8 og kum 1408 og hull fra kulvert til tunnel er økt til 75 x 60 cm. - Beregning 3D - Åpen luke mellom node 8 og 1408. Hull fra kulvert til tunnel er økt til 100 cm bredt og 60 cm høyt. - Beregning 3E - 40 % stengt luke mellom node 8 og kum 1408. Hull fra kulvert til tunnel på 75 cm x 60 cm. - Beregning 3F - 40 % stengt luke mellom node 8 og 1408. Hull fra kulvert til tunnel som i dag d.v.s 55 cm x 60 cm. 4. Konstruert symmetrisk hyetogram fra Blindern med et gjentakelsesintervall på 200 år. - Beregning 4: Samme forutsetninger som ved 1; åpen luke og hull på 55X 60 cm 3 (12)
Resultater Nedenfor har jeg listet opp en del resultater fra beregningene. Beregning under punkt 1 Beregning under punkt 1 viser at målestasjon på Haneborg har fanget opp et betydelig større regntilfelle enn på Vallerud den 19.09.2011. Beregning 1B (Haneborg) viser at kulverten (0,8 x 0,9) ved kum 77 er ca halvfull ved dette nedbørstilfellet. Oppstuvingen ved overløpet på AFledningen (kum 76) er på det høyeste ca 1,77 cm (overløpskanten er målt til 1,63 cm). Figur 2 viser vannmengden og trykklinjen ved dette regnet i kulverten og videre ned til tvillingledningene. Figur 2: Trykklinjen i kulvert ved nedbør Haneborg 19.09.2011, åpen luke og hull 55 cm x 60 cm. Målinger utført av ROSIM viser at det ca skal være 1,88-1,93 m oppstuving i kummen ved nedbørstilfellet 19.09.11. Så høy oppstuving viser ikke modellen ved det målte regnet. Nedbøren som er registrert ved Haneborg nedbørstasjon er ikke spesielt kraftig, men det varer lenge. Forskjellen i registrert oppstuving og beregnet kan skyldes at regnet har vært lokalt, dvs store lokale forskjeller. Dette kan medføre at i enkelte deler av modellområdet har det regnet mye mer enn det måleren har registrert. For å få en god indikasjon på regnet bør en alltid ha minst to nedbørsmålere innenfor feltet. Den målte nedbøren på Vallerud var mye lavere enn Haneborg noe som også bekrefter store variasjoner innenfor et område. 4 (12)
Beregning under punkt 2 Her er det kjørt 2 beregninger. Beregning 2A viser at med de samme forutsetningene som under punkt 1 og med regn fra 2007 fra ValleHovin med klimafaktor vil tvillingledningene gå fulle og vi får noe oppstuving på ledningene. Figur 3 viser trykklinjen under dette regnet. Figur 3: Trykklinjen i kulvert ved nedbør ValleHovin_klima 24.06.2007, åpen luke og hull 55 cm x 60 cm. Under dette regnet går det ca 1,17 m³/s vann i kulverten før overløpet til tunnel. Det blir også en del oppstuving på 600mm ledning over Icopal tomta. Beregning 2B: For å redusere vannmengden i tvillingledningene og videre nedover, har jeg i beregning 2B økt overløpskapasiteten fra kulvert til tunnel ved kum77 til en bredde på 75 cm og høyde på fortsatt 60 cm. Resultatet av denne beregning vises i figur 4. 5 (12)
Figur 4: Trykklinjen i kulvert ved nedbør ValleHovin klima 24.06.2007, åpen luke og hull 75 cm x 60 cm. Denne beregningen viser at det vil bli noe ledig kapasitet på tvillingledningene, men at det nærmer seg fullt i enden av ledningene. Det er fortsatt noe oppstuving på 600mm over Icopal tomta. Ved dette regnet går det en vannmengde i overløp både fra overløpet på 600AF-ledningen i kum 76 og fra kulvert til tunnel ved kum 77. Figur 5 viser trykklinjen og kapasiteten på tunnelen fra overløpet i kum 76 og videre nedover i Fjellhamartunnelen for beregning 2B. 6 (12)
Figur 5: Trykklinjen i Fjellhamartunnelen ved nedbør ValleHovin_klima 24.06.2007 Figuren viser at det er god kapasitet på tunnelen under dette kraftige regnet. Tunnelen går ca halvfull. For å begrense vannmengden til tvillingledningene og dermed unngå oppstuving på ledningen over Icopal-tomta er det også mulig å benytte luka slik at den ikke står helt åpen. Dette er gjort i beregningene under punkt 3. Beregninger under punkt 3 Det er kjørt flest beregninger under punkt 3, siden dette er det kraftigste regnet. Her er regn fra september 2011 satt sammen med det kraftige regnet i juni 2007 fra Valle Hovin. Regnet fra Valle Hovin er økt med 10 % for å ta hensyn til klimaendringer. Resultater fra beregninger 3A: Figur 6 viser trykklinjen i kulverten under dette regnet ved åpen luke og overløp med et hull på 55cm x 60 cm ved kum77. Som en ser fra figuren har vannmengden i kulverten før overløp ved node 8 til tunnel økt fra 1,18 m³/s (gulet ut i figur 4) i beregninger under punkt 2 til ca 1, 4 m³/s for dette regnet. 7 (12)
Figur 5: Trykklinjen i med kjøring av regn under punkt 3A, åpen luke og hull 55 cm x 60 cm. Her har oppstuvingen økt noe fra beregning 2A pga kraftigere regn. Flaskehalsen ligger i ledningen over Icopal tomta. Her er trykklinjen brattere enn fallet på ledningen, dvs det er en flaskehals her. Dette medfører at vannet stuves opp bakover helt opp til kum1408. Beregning 3B: Beregningen viser at med noe større hull ved kum 77 vil det fortsatt være kapasitetsproblemer på ledningen over Icopal tomta. Beregning 3C: Beregningen viser at med et overløpshull på 75 x 60 cm og en luke som er 20 % stengt er det fortsatt er kapasitetsproblemer på 600mm over Icopal tomta. 20 % stengt luke har lite innvirkning på videreført vannmengde til tvillingledningene, det går ca like mye i tvillingledningene som under beregning 3B. Beregning 3D: Beregning med åpen luke og et enda større hull fra kulvert til tunnel. Størrelse på hullet er satt til 100 cm bredt x 60 cm høyt. Figur 6 viser trykklinjen på kulverten fra Øvre Grønlivei og videre nedover til Icopal tomta. 8 (12)
Figur 6: Trykklinjen i kulvert med åpen luke og hull 100 cm x 60 cm. Figur 6 viser at det fortsatt er noe oppstuving på 600OV ledning over Icopal tomta. Beregning 3E: Det er gjort en beregning med 40 % stengt luke og en overløpshull til tunnelen på 75X60. Siden kulverten før overløpet til tunnelen har noe ledig kapasitet, kan det være et tiltak å begrense vannmengden til tvillingledningene med en luke og stuve opp bakover i systemet den resterende vannmengden som ikke blir videreført under jernbanen og som ikke går i overløp. Figur 7 viser trykklinjen i kulverten ved dette tiltaket. 9 (12)
Figur 7: Trykklinjen i kulvert med 40 % stengt luke og hull 75 cm x 60 cm. Beregning 3F: Beregning med 40 % stengt luke og et overløpshull til tunnelen som det er i dag, d.v.s 55 cm x 60 cm. Figur 8 viser trykklinjen under dette tiltaket. Som en ser av figuren vil kulverten ha noe oppstuving på strekningen før overløpet til kum 77 (node 8). 10 (12)
Figur 8: Trykklinjen i kulvert med 40 % stengt luke og hull 55 cm x 60 cm. Beregninger under punkt 4 Det er kjørt beregninger med et konstruert 200 års regn fra Blindern for å kunne sammenligne størrelsen av regnene som er benyttet under punkt 1,2 og 3. Figur 9 viser at nedbør som er benyttet i beregningene under punkt 3 gir den største avrenningen. Det vil si at nedbøren benyttet i disse beregningene gir større avrenning enn et 200 års regn fra Blindern. 11 (12)