NOTAT Oppdragsgiver: Selvaag Bolig AS Oppdrag: 529735 Lørenskog stasjonsby Del: Dato: 2012-08-21 Skrevet av: Degaga Balcha, Jon Bergersen Zeigler Kvalitetskontroll: Jon Bergersen Zeigler FLOMBEREGNING FOR STEINERUDBEKKEN INNHOLD 1 Innledning... 2 2 Beskrivelse av nedbørfeltet... 2 3 Forutsetninger for beregninger... 3 4 Datagrunnlag for flomberegninger... 3 5 Flomberegning... 4 6 Resultater fra flomberegninger... 4 7 Vannlinjeberegning... 5 8 Kalibrering... 5 9 Resultater fra vannlinjeberegning... 5 10 Oppsummering... 7 11 Referanser... 7 12 Vedlegg... 7 Asplan Viak AS - Kjørboveien 12-1337 Sandvika asplanviak.no
NOTAT 1 INNLEDNING Asplan Viak AS har i henhold til oppdrag fra Selvaag Bolig AS vurdert flomforholdene langs Steinerudbekken. Flomberegningen skal brukes som grunnlag for prosjektering av nytt boligområde. I denne rapporten er det beregnet 200-årsflom samt korresponderende vannlinje langs bekken. 2 BESKRIVELSE AV NEDBØRFELTET Steinerudbekken ligger i Lørenskog kommune og er en del av vassdragsområdet Glommavassdraget. Feltet består av 90 % skog og resten dyrket mark og bebyggelse. Bekken går i rør før krysning med veien, ved Haneborgveien 24 A. Rørdimensjon ble målt til 680 mm. Under befaring ble det av beboere opplyst at bekken ved enkelte anledninger har flommet inn på plenen til de lavest liggende boligene. Fig. 1. Nedbørfeltgrense Steinerudbekken. Feltgrensen til bekkeinntaket er målt til 0,21 km 2. Det spesifikke avløpet i feltet for perioden 1961-1990 er i følge NVEs lavvannskart beregnet til 20 l/s/km 2. Dette tilsvarer en gjennomsnittlig avrenning fra feltet på 4,2 l/s. Usikkerheten på kartet er ± 20 %. Flomberegning for Steinerudbekken 2
NOTAT 3 FORUTSETNINGER FOR BEREGNINGER Flomverdier og vannlinjer er beregnet med utgangspunkt i dagens situasjon (før utbygging) for å gi en «statusrapport» på flomforholdene langs bekken. Det er ikke gjort vurderinger av hydrauliske forhold i forbindelse med det planlagte nye bekkeløpet, da dette ikke er prosjektert enda. For å kunne si noe om hvordan flomforholdene vil påvirkes av utbyggingen må det gjøres beregninger med utgangspunkt i prosjektert nytt bekkeløp/terreng. Konsekvenser av utbyggingen på flomforholdene er ikke vurdert i denne rapporten. Da det ligger en del usikkerhet i beregningsmodell og grunnlagsdata, bør det legges til 0,5 m på alle beregnede vannivåer. 4 DATAGRUNNLAG FOR FLOMBEREGNINGER IVF kurve fra stasjon 4781 Gardermoen sør som har data siden 1966 er benyttet i analysen. Ut i fra dataene ble det konstruert nedbørshyetogram for input til nedbøravløpsmodell 200 Fig. 2. IVF-kurve Flomberegning for Steinerudbekken 3
NOTAT 5 FLOMBEREGNING For et felt som er så lite som 0,21 km 2 gir sammenligning med måleresultater fra andre felt usikkert resultat. I slike tilfeller må flomberegning baseres på nedbør- avløpsmodell. Flomberegningen er derfor utført ved hjelp av dataprogrammet EPA SWMM som er utviklet ved US Environmental Protection Agency. Vannmengder er beregnet ved hjelp av nedbørshyetogram konstruert fra dagens IVF-kurve fra stasjon 4781- Gardermoen sør. Vi har lagt til 20 % for å ta høyde for virkningen av forventet framtidig klimaendring. Det er også uført beregning med den rasjonelle metode, som kontroll av SWMM-modellen: Feltareal A Lengde av feltet Høydeforskjellen i feltet 21 ha 650 m 90 m Konsentrasjonstid t c = 0,02 x L x H -0,5 = 40.4 min. Avrenning Q er gitt ved Q = C x i x A x K f hvor K f = klimafaktor I = dimensjonerende nedbørintensitet, l/s/ha C = avrenningsfaktor Vannmengden Q er beregnet til 1.16 m 3 /s 6 RESULTATER FRA FLOMBEREGNINGER 200-årsflom er beregnet til 1,24 m 3 /s ved å bruke SWMM og 1,16 m 3 /s ved å bruke rasjonelle metode. Det presiseres at det eksisterer usikkerhet i forhold til bruk av de to metodene. Resultatene fra modellen er vist grafisk i figur 3. Da SWMM-verdien er den høyeste av de to velges det å bruke denne videre for å legge inn ekstra sikkerhet i beregningene. Flomberegning for Steinerudbekken 4
NOTAT Fig. 3. SWMM-beregnet 200-års vannføring i Steinerudbekken. 7 VANNLINJEBEREGNING Det er gjort vannlineberegninger for Q 200 for å beregne høyden på vannlinjer i Steinerudbekken. Vannlinjeberegningene er utført ved hjelp av dataprogrammet HEC-RAS. Scan Survey har foretatt oppmåling av fem tverrprofiler langs bekkeløpet. Disse målingene ble sammen med en terrengmodell brukt til å generere tverrprofiler til HEC-RAS. Terrengmodellen ble generert ut fra SOSI-data. For plan som viser profilplassering i modellen, se vedlegg. 8 KALIBRERING Det foreligger ikke kalibreringsdata, dvs. samtidig måling av vannføring og vannstand for Steinerudbekken. Vi har derfor satt manningverdier for bekkeløpet og sidearealene på grunnlag av litteratur/erfaringsverdier. 9 RESULTATER FRA VANNLINJEBEREGNING Det er beregnet vannlinje for 200-årsflom for dagens situasjon. Resultater er presentert i tabell 1, samt i vedlegget. For å kompensere for unøyaktighet i beregningsmodellen og grunnlagsdata bør det som nevnt legges til 0,5 m på alle vannivåer. Alle nivåer er henhold til NN 1954. Lengdeprofil av vannlinja er vist i fig. 4. Flomberegning for Steinerudbekken 5
NOTAT Profil (stasjon) Vannføring (m 3 /s) Vannstand (m.o.h) (+ 0,5 m) 157 1,24 168,87 169,37 121 1,24 167,66 168,16 74 1,24 166,02 166,52 56 1,24 166,03 166,53 35 1,24 166,02 166,52 17 (fiktivt profil) 1,24 164,6 165,1 Tab.1. Beregnede vannivåer ved 200-årsflom. Fig. 4. Beregnet vannlinje (lengdeprofil) for Steinerudbekken.(Stikkrenne mellom profil 17 og 31.) Flomberegning for Steinerudbekken 6
NOTAT 10 OPPSUMMERING Beregningene, samt uttalelser fra beboere langs bekken, kan tyde på at stikkrenna som transporterer bekken under Haneborgveien har for liten kapasitet. Det anbefales å avklare dette nærmere, og om nødvendig vurdere tiltak for å bedre kapasiteten. Alternativt kan det være aktuelt med tiltak oppstrøms stikkrenna (fordrøyningsdam, flomvoll eller lignende) for å redusere risikoen for flomskader. 11 REFERANSER NVE Atlas Storm Water Management Model, Applications manual NVE - Retningslinjer for flomberegning 2011 NVE Vassdragshåndboka 12 VEDLEGG 1. Resultater fra vannlinjeberegning HEC-RAS i tabellform 2. Oversiktskart med profilplassering 3. Beregnet vannlinje ved 200-årsflom (tverrprofiler) 4. Beregnet vannlinje ved 200-årsflom (lengdeprofil) 5. Oversiktskart med estimert vannflate ved beregnet 200-årsflom Flomberegning for Steinerudbekken 7
HEC-RAS Plan: Plan_2 River: Steinerudbekken Reach: Nedre Profile: Q200 Reach River Sta Profile Q Total Min Ch El W.S. Elev Crit W.S. E.G. Elev E.G. Slope Vel Chnl Flow Area Top Width Froude # Chl (m3/s) (m) (m) (m) (m) (m/m) (m/s) (m2) (m) Nedre 157 Q200 1.24 168.36 168.87 168.89 0.023490 0.64 1.97 8.74 0.39 Nedre 121 Q200 1.24 167.13 167.66 167.66 167.79 0.040039 1.60 0.78 3.08 1.01 Nedre 74 Q200 1.24 165.10 166.02 166.05 0.008014 0.73 1.99 13.43 0.34 Nedre 56 Q200 1.24 164.75 166.03 166.03 0.000288 0.25 7.70 33.45 0.08 Nedre 35 Q200 1.24 164.23 166.02 164.82 166.02 0.000447 0.28 6.01 62.28 0.09 Nedre 31 Culvert Nedre 17 Q200 1.24 164.18 164.60 164.60 164.79 0.006346 1.91 0.65 1.76 1.00
Profil 17 Profil 157 Profil 121 Profil 74 Profil 56 Profil 35 Bekkeintak Ø680 Innmålte punkter Tverrprofiler i hydraulisk modell Bekk Bygning 1:1 000 Oppdrag: 529735 Tegn: JBZ Dato: 19.08.2012
170.2 170.0 169.8 Steinerudbekken1 Plan: Plan2 15.08.2012 RS = 157.1.1.1.05 Legend WS Q200 Ground Bank Sta 169.6 169.4 Elevation (m) 169.2 169.0 168.8 168.6 168.4 168.2 0 5 10 15 20 25 30 Station (m)
Steinerudbekken1 Plan: Plan2 15.08.2012 RS = 121 170.5.1. 0 5. 1.05 Legend WS Q200 170.0 Ground Bank Sta 169.5 Elevation (m) 169.0 168.5 168.0 167.5 167.0 0 10 20 30 40 50 60 Station (m)
Steinerudbekken1 Plan: Plan2 15.08.2012 RS = 74 168.5.045. 0 4 5.1.05 Legend WS Q200 168.0 Ground Bank Sta 167.5 Elevation (m) 167.0 166.5 166.0 165.5 165.0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Station (m)
Steinerudbekken1 Plan: Plan2 15.08.2012 RS = 56 168.0.045. 0 4.1.05 Legend WS Q200 167.5 Ground Bank Sta 167.0 Elevation (m) 166.5 166.0 165.5 165.0 164.5 0 20 40 60 80 Station (m)
Steinerudbekken1 Plan: Plan2 15.08.2012 RS = 35 167.0.04.. 01 3 5.05 Legend WS Q200 166.5 Ground Ineff Bank Sta 166.0 Elevation (m) 165.5 165.0 164.5 164.0 0 20 40 60 80 100 Station (m)
Steinerudbekken1 Plan: Plan2 15.08.2012 RS = 31 Culv 167.0.04.. 01 3 5.05 Legend WS Q200 166.5 Ground Ineff Bank Sta 166.0 Elevation (m) 165.5 165.0 164.5 164.0 0 20 40 60 80 100 Station (m)
169 Steinerudbekken1 Plan: Plan2 15.08.2012 Steinerudbekken Nedre Legend WS Q200 Ground 168 167 Elevation (m) 166 165 17 31 56 74 121 157 164 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Main Channel Distance (m)
Profil 157 Profil 121 Profil 74 Profil 56 Profil 35 Profil 17 Bekkeintak Ø680 Innmålte punkter Tverrprofiler i hydraulisk modell Bekk Bygning Estimert vannflate Q200 1:1 000 Oppdrag: 529735 Tegn: JBZ Dato: 19.08.2012