Flom- og vannlinjeberegning for Signaldalselva, Sommarsetelva og Mortendalselva

Flom- og vannlinjeberegning for Signaldalselva, Sommarsetelva og Mortendalselva Storfjord kommune, Troms (204.B0 og 204.AZ) 17 2013 OPPDRAGSRAPPORT B

Flom- og vannlinjeberegning for Signaldalselva, Sommarsetelva og Mortendalselva Storfjord kommune, Troms (204.B0 og 204.AZ) Norges vassdrags- og energidirektorat 2013

Oppdragsrapport B 17-2013 Flom- og vannlinjeberegning for Signaldalselva, Sommarsetelva og Mortendalselva Oppdragsgiver: Statens vegvesen Region nord Forfatter: Seija Stenius Trykk: Opplag: 4 Forsidefoto: NVEs hustrykkeri E6 bru over Signaldalselva den 16. mai 2013. Foto: Seija Stenius, NVE. Emneord: Flomberegning, Vannlinjeberegning, Statens vegvesen, Signaldalselva, Sommarsetelva, Mortendalselva, Storfjord, Troms Norges vassdrags- og energidirektorat Middelthunsgate 29 Postboks 5091 Majorstua 0301 OSLO Telefon: 22 95 95 95 Telefaks: 22 95 90 00 Internett: www.nve.no

Innhold Forord... 4 Sammendrag... 5 Innledning... 6 1 Beskrivelse av vassdragene... 7 2 Flomberegning... 9 3 Vannlinjeberegning... 9 3.1 Grunnlagsdata og vannlinjemodell... 9 3.1.1 Kalibrering av modellen... 11 3.1.2 Grensebetingelser... 11 3.2 Resultater... 11 3.2.1 Følsomhetsanalyse... 16 3.2.1.1 Vannføring... 16 3.2.1.2 Hydraulisk ruhet... 20 3.2.1.3 Nedre grensebetingelse - sjøvannstand... 24 4 Konklusjon...25 Referanser...26 Vedlegg 1...27

Sammendrag Det er utført flom- og vannlinjeberegning for Signaldalselva, Sommarsetelva og Mortendalselva i Storfjord kommune i Troms. Analysen omfatter flomberegning der middelflom og flommer med gjentaksintervall 50, 100 og 200 år er beregnet samt en vannlinjeberegning for middelflom og for flommer med gjentaksintervall 50, 100 og 200 år. Flomberegningen er kontrollert av Lars-Evan Pettersson, NVE, og vannlinjeberegningen er kontrollert av Péter Borsányi, NVE. Resultatet fra flomberegningen ble (kulminasjonsverdier): Sted Areal Q M Q 50 Q 100 Q 200 km 2 l/s km 2 m 3 /s m 3 /s m 3 /s m 3 /s Signaldalselva 442 436 192,8 343,0 377,7 414,0 Sommarsetelva 69,2 648 44,9 79,8 87,9 96,3 Mortendalselva 12,2 1013 12,4 22,0 24,2 26,5 Resultatet fra vannlinjeberegningen ble: Sted/Tverrprofil Signaldalselva bru (TP 3.1 oppstrøms) Sommarsetelva bru (TP 9.1 nedstrøms) Mortendalselva bru (TP 17.1 nedstrøms) Q M Q 50 Q 100 Q 200 2,41 2,49 2,52 2,54 4,91 5,41 5,51 5,61 71,53 71,83 71,88 71,95 Endring i vannføring på +/- 20 % gir en relativt liten ending av vannstanden ved Signaldalselva bru men vannstanden både ved Sommarsetelva bru og Mortendalselva bru er mer sensitiv for endringer i vannføringen. Endringer av Manningtall n i modellen gir relativt store utslag på den modellerte vannstanden ved de tre bruene. Strekningen langs Signaldalselva er lit mindre sensitiv enn strekningene ved Sommarsetelva og Mortendalselva. Endring i sjøvannstanden har ingen innvirkning på vannstanden i Mortendalselva og Sommarsetelva men den har en relativt direkte innvirkning på den modellerte vannstanden ved E6 bru over Signaldalselva. 5

Innledning Statens vegvesen Region nord planlegger ny veitrase for E6 i Storfjord kommune. I samband med planlegging av den nye veitrasen ønsker Statens vegvesen å få vite vannstand for en flom med 200 års gjentaksintervall i tre vassdrag, Signaldalselva (ved E6 bru), Sommarsetelva (ved Fv868 bru) og Mortendalselva (ved E6 bru). Det er utført flom- og vannlinjeberegning for strekningene ved de tre bruene. Statens vegvesen Region Nord har sørget for oppmåling av profiler. Profilenes plassering ble bestemt på en felles befaring mellom NVE og SVV. 6

1 Beskrivelse av vassdragene Signaldalselva drenerer et relativt stort felt og renner direkte ut i Storfjord. En liten del av feltet, ca 33,8 km 2, ble påvirket av regulering fra november 1980. Det føres ut vann fra det regulerte feltet men ved store flommer forventes Signaldalselva å ha tilnærmet uregulerte forhold. Sommarsetelva drenerer et mellomstort felt og renner ut i Signaldalselva rett før elven renner ut i sjøen. Mortendalselva er en sideelv til Sommarsetelva og drenerer et relativ lite felt. Det er nylig etablert ett lite kraftverk i Sommarsetelva, kun ca 70 meter oppstrøms E6 bruen. Ved store flommer forventes reguleringen å ha liten effekt på vannføringen i elven og det er i beregningene derfor ikke tatt hensyn til reguleringen. Figur 1 viser de aktuelle bruene og figur 2 viser feltgrensene til beregningspunktene. Feltkarakteristika for nedbørfeltene og sammenligningsstasjonene, som er brukt i flomberegningen, er vist i tabell 1 og 2. Figur 1. E6 bru over Signaldalselva (øverst) og Mortendalselva (nederst) samt Fv868 bru over Signaldalselva (midten). Alle bildene er sett fra oppstrøms side. (Foto: Seija Stenius, NVE) 7

Figur 2. Nedbørfeltene til Signaldalselva (rødt), Sommarsetelva (blå stripet) og Mortendalselva (sort stripet). Tabell 1. Feltkarakteristika for Signaldalselva, Sommarsetelva og Mortendalselva. Sted Feltareal, A Q N (61-90)* km 2 l/s km 2 Eff. sjø, A SE % Høydeint. moh. Signaldalselva 442 32 0,11 7-1584 Sommarsetelva 69,2 35 0,05 8-1488 Mortendalselva 12,2 40 0,00 78-1468 Tabell 2. Feltkarakteristika for de aktuelle sammenligningsstasjonene som ble brukt i flomberegningen. Stasjon Måleper. Feltareal Q N (61-90) km 2 l/s km 2 Q obs l/s km 2 Eff. sjø% Høyde-int. moh. 204.6 Kavlefoss 1967-1994 402 32 32,3 0,13 64-1584 206.3 Manndalen bru 1971-dd 200 29 27,6 0,04 20-1316 203.2 Jægervatn 1988-dd 92,5 52 51,1 7,79 3-1533 196.7 Ytre Fiskelausvatn 1960-dd 54,4 30 28,0 15,61 158-1233 197.8 Ersfjord 1983-2008 19,3 55 85,1 0,90 83-1006 8

2 Flomberegning Det er beregnet størrelsen på middelflom og flommer med gjentaksintervall på henholdsvis 50, 100 og 200 års gjentaksintervall for Signaldalselva, Sommarsetelva og Mortendalselva i Storfjord kommune i Troms. Det er brukt data fra målestasjon 204.6 Kavlefoss, 204.6 Manndalen bru, 203.2 Jægervatn, 196.7 Ytre Fiskelausvatn og 197.8 Ersfjord for å beregne Det er beregnet både middelflom og kulminasjonsverdier samt gjort en vurdering av forventede klimaendringer i området. Resultatene fra flomberegningen (kulminasjonsverdier) er vist i tabell 3 og for et endret klima (kulminasjonsverdier) er vist i tabell 4. En mer detaljert beskrivelse av flomberegningen presenteres i Oppdragsrapport B 16-2013. Tabell 3. Resultatene fra flomberegningen (kulminasjonsverdier). Sted Areal Q M Q 50 Q 100 Q 200 km 2 l/s km 2 m 3 /s m 3 /s m 3 /s m 3 /s Signaldalselva 442 436 192,8 343,0 377,7 414,0 Sommarsetelva 69,2 648 44,9 79,8 87,9 96,3 Mortendalselva 12,2 1013 12,4 22,0 24,2 26,5 Tabell 4. Resultatene fra flomberegningen for ett endret klima (år 2100). Sted Areal Q M Q 50 Q 100 Q 200 km 2 l/s km 2 m 3 /s m 3 /s m 3 /s m 3 /s Signaldalselva 442 436 192,8 343,0 377,7 414,0 Sommarsetelva 69,2 648 44,9 79,8 87,9 96,3 Mortendalselva 12,2 1013 12,4 22,0 24,2 26,5 3 Vannlinjeberegning 3.1 Grunnlagsdata og vannlinjemodell Det ble foretatt en befaring ved E6 bru over Signaldalselva og Mortendalselva samt ved Fv868 bru over Signaldalselva den 16. mai 2013 for å se hvor det skulle måles opp tverrprofiler. Roy Edorsen fra Statens vegvesen Region nord, Péter Bórsanyi og Seija Stenius fra NVE deltok på befaringen. Statens vegvesen Region nord målte opp profilene. Det ble målt opp 19 profiler i alt i de tre vassdragene, 6 profiler i Signaldalselva, 6 profiler i Sommarsetelva og 7 profiler i Mortendalselva. Det ble i tillegg målt opp lysåpning av de tre bruene, underkant og overkant bru samt autovern. Figur 3 viser plassering av profilene. 9

Figur 3. Plassering av profiler i elva ved E6 bru over Signaldalselva (øverst), Fv868 bru over Sommersetelva (midten) og E6 bru over Mortendalselva (nederst). 10

Profilene er brukt til å bygge opp en modell for vannlinjeberegning i det hydrauliske modelleringsverktøyet HEC-RAS (US Armt Corps of Engineers (www.hec.usace.army.mil/software/hec-ras). Modellen kan beregne underkritisk og overkritisk strømning eller en kombinasjon av disse i en enkel elv eller i et elvenettverk. Det er foretatt vannlinjeberegning for en middelflom og for flommer med gjentaksintervall 50, 100 og 200 år. Det er brukt kulminasjonsverdier. Det er i tillegg gjort en følsomhetsanalyse av ulike modellparametre så som Manningtall n, vannføringsendringer samt de øvre og nedre grensebetingelsene. 3.1.1 Kalibrering av modellen Det finnes ikke noe oppmålte vannføringer eller vannstander i vassdraget. Kalibrering av modellen har derfor ikke vært mulig. 3.1.2 Grensebetingelser ene i sjøen, som i modellen brukes som nedre grensebetingelse, er hentet fra vannstand.no for Oteren. Øvre grensebetingelse er satt til normal depth (som normalt settes til elvens helling ved øverste tverrprofil) og verdiene er hentet ut fra kart og fra de oppmålte tverrprofilene. 3.2 Resultater Tabell 5-7 viser resultatene av vannlinjeberegningen ved de tre bruene for beregnede vannføringer: middelflom (Q M ) samt flommer med gjentaksintervall 50, 100 og 200 år (Q 50, Q 100 og Q 200 ). Alle høydeangivelser fra modellresultatene refererer til høydegrunnlaget NN1954. Tabell 5. Beregnet høyde på vannlinjene i Signaldalselva (profil 2-7) for middelflom (Q M) og flommer med 50-års (Q 50), 100-års (Q 100) og 200-års (Q 200) gjentaksintervall. Q M 238 m 3 /s Q 50 423 m 3 /s Q 100 466 m 3 /s Q 200 510 m 3 /s Tverrprofil 7 2,56 2,94 3,05 3,16 6 2,54 2,89 3,00 3,11 5 2,49 2,77 2,86 2,96 4 2,40 2,47 2,49 2,52 3.1 bru oppstrøm 2,38 2,39 2,39 2,38 3.1 bru nedstrøm 2,41 2,49 2,52 2,54 3 2,41 2,51 2,54 2,57 2 2,41 2,48 2,51 2,53 11

Tabell 6. Beregnet høyde på vannlinjene i Sommarsetelva (profil 12-9) for middelflom (Q M) og flommer med 50-års (Q 50), 100-års (Q 100) og 200-års (Q 200) gjentaksintervall. Tverrprofil Q M 45 m 3 /s Q 50 80 m 3 /s Q 100 88 m 3 /s 13 5,48 6,02 6,15 6,28 12 5,24 5,91 6,06 6,20 11 5,19 5,89 6,04 6,19 10 4,96 5,56 5,69 5,82 9.1 bru oppstrøm 4,91 5,41 5,51 5,61 9.1 bru nedstrøm 4,81 5,16 5,22 5,28 9 4,77 5,11 5,17 5,23 8 4,08 4,35 4,40 4,46 Q 200 96 m 3 /s Tabell 7. Beregnet høyde på vannlinjene i Mortendalselva (profil 20-15) for middelflom (Q M) og flommer med 50-års (Q 50), 100-års (Q 100) og 200-års (Q 200) gjentaksintervall. Tverrprofil Q M 12 m 3 /s Q 50 22 m 3 /s Q 100 24 m 3 /s Q 200 27 m 3 /s 21 74,15 74,46 74,51 74,58 20 72,33 72,53 72,56 72,61 19 71,70 72,13 72,20 72,32 18 71,55 71,86 71,92 72,01 17.1 bru oppstrøm 71,53 71,83 71,88 71,95 17.1 bru nedstrøm 71,33 71,65 71,70 71,79 17 71,24 71,55 71,61 71,68 16 70,50 70,62 70,64 70,67 15 69,52 69,70 69,73 69,76 Figur 4-6 viser lengdeprofil ved de tre bruene med beregnede vannlinjer for vannføringer tilsvarende Q M, Q 50, Q 100 og Q 200. Profiler som er markert med * i figurene er interpolerte tverrprofiler før å underlette beregningene i HecRas modellen. 12

6 4 Storfjord Plan: Storfjord htp Mn50-55 27.09.2013 Signaldalselva Signaldalselva Ø WS Q200 WS Q100 WS Q50 WS QM Elevation (m ) 2 0-2 3 3.1 4.5* 5 6-4 0 100 200 300 400 500 Main Channel Distance Figur 4. Lengdeprofil av elva ved E6 bru over Signaldslselva med vannlinjene for middelflom (193 m 3 /s), og flommer med 50- (343 m 3 /s), 100- (378 m 3 /s) og 200- års (414 m 3 /s) gjentaksintervall. 7 Storfjord Plan: Storfjord htp Mn50-55 27.09.2013 Sommersetelva Sommersetelva N WS Q200 WS Q100 6 WS Q50 WS QM Elevation (m ) 5 4 3 8.16666* 8.33333*... 8.5* 8.6666... 8.8333... 9 9.1 11 12 12. 2* 12. 4* 12. 6* 12. 8* 13 0 20 40 60 80 100 120 140 Main Channel Distance Figur 5. Lengdeprofil av elva ved Fv868 bru over Sommarsetelva med vannlinjene for middelflom (45 m 3 /s), og flommer med 50- (80 m 3 /s), 100- (88 m 3 /s) og 200- års (96 m 3 /s) gjentaksintervall. 13

74 73 Storfjord Plan: Storfjord htp Mn50-55 27.09.2013 Mortendalelva Mortendalelva WS Q200 WS Q100 WS Q50 WS QM Elevation (m ) 72 71 70 69 15. 1... 15. 33... 15. 5* 15. 6666* 15. 8333* 16 16. 3333* 16. 6666* 17 17. 1 19 19. 2* 19. 4* 19. 6* 19. 8* 20 20. 125* 20. 25* 20. 375* 20. 5* 20. 625* 20. 75* 20. 875* 0 20 40 60 80 100 Main Channel Distance Figur 6. Lengdeprofil av elva ved E6 bru over Mortendalselva med vannlinjene for middelflom (12 m 3 /s), og flommer med 50- (22 m 3 /s), 100- (24 m 3 /s) og 200- års (27 m 3 /s) gjentaksintervall. Figur 7-9 viser beregnede vannlinjer ved de tre bruene for vannføringer tilsvarende Q M, Q 50, Q 100 og Q 200. Storfjord Plan: Storfjord htp Mn50-55 27.09.2013 Bru over Signaldalselva, E6 8 6.065.03.07 WS Q200 WS Q100 WS Q50 WS QM E levation (m ) 4 2 Bank Sta 0-2 0 20 40 60 80 Station Figur 7. Tverrprofil 3.1 (nedstrøms bru) i Signaldalselva med vannlinjer for middelflom (193 m 3 /s), og flommer med 50- (343 m 3 /s), 100- (378 m 3 /s) og 200- års (414 m 3 /s) gjentaksintervall. 14

Storfjord Plan: Storfjord htp Mn50-55 27.09.2013 7.0 6.5 6.0.085.055.085 WS Q200 WS Q100 WS Q50 WS QM E levation (m ) 5.5 5.0 4.5 Bank Sta 4.0 3.5 3.0 0 10 20 30 40 50 60 70 Station Figur 8. Tverrprofil 9.1 (oppstrøms bru) i Sommarsetelva med vannlinjer for middelflom (45 m 3 /s), og flommer med 50- (80 m 3 /s), 100- (88 m 3 /s) og 200- års (96 m 3 /s) gjentaksintervall. Storfjord Plan: Storfjord htp Mn50-55 27.09.2013 74.0 73.5 73.0.085.055.085 WS Q200 WS Q100 WS Q50 WS QM E levation (m ) 72.5 72.0 Bank Sta 71.5 71.0 70.5 0 5 10 15 20 25 Station Figur 9. Tverrprofil 8.1 (oppstrøms bru) i Mortendalselva med vannlinjer for middelflom (12 m 3 /s), og flommer med 50- (22 m 3 /s), 100- (24 m 3 /s) og 200- års (27 m 3 /s) gjentaksintervall. 15

3.2.1 Følsomhetsanalyse 3.2.1.1 Vannføring Det er foretatt en følsomhetsanalyse der vannføringene (Q M, Q 50, Q 100 og Q 200 ) er økt respektive minket med 20 %. Tabell 8-10 viser de beregnede vannlinjene for profilene ved de tre bruene da vannføringen er økt respektive minket med 20 %. Tabell 8. Beregnede vannlinjer for Signaldalselva der vannføringen er økt respektive minket med 20 % samt avviket mellom de ulike vannlinjeberegningene. Q 200 Signaldalselva Tverrprofil Avvik -20 % Q 200 +20 % -20 % +20 % 7 2,90 3,16 3,47-0,26 0,31 6 2,86 3,11 3,42-0,25 0,31 5 2,74 2,96 3,23-0,22 0,27 4 2,46 2,52 2,64-0,06 0,12 3.1 bru oppstrøm 2,39 2,38 2,36 0,01-0,02 3.1 bru nedstrøm 2,48 2,54 2,62-0,06 0,08 3 2,50 2,57 2,66-0,07 0,09 2 2,47 2,53 2,60-0,06 0,07 Tabell 9. Beregnede vannlinjer for Sommarsetelva der vannføringen er økt respektive minket med 20 % samt avviket mellom de ulike vannlinjeberegningene. Q 200 Sommarsetelva Tverrprofil Avvik -20 % Q 200 +20 % -20 % +20 % 13 5,97 6,28 6,66-0,31 0,38 12 5,85 6,20 6,61-0,35 0,41 11 5,83 6,19 6,61-0,36 0,42 10 5,50 5,82 6,25-0,32 0,43 9.1 bru oppstrøm 5,36 5,61 5,83-0,25 0,22 9.1 bru nedstrøm 5,13 5,28 5,43-0,15 0,15 9 5,09 5,23 5,35-0,14 0,12 8 4,34 4,46 4,53-0,12 0,07 16

Tabell 10. Beregnede vannlinjer for Mortendalselva der vannføringen er økt respektive minket med 20 % samt avviket mellom de ulike vannlinjeberegningene. Q 200 Mortendalselva Tverrprofil Avvik -20 % Q 200 +20 % -20 % +20 % 21 74,45 74,58 74,70-0,13 0,12 20 72,51 72,61 72,69-0,10 0,08 19 72,11 72,32 72,53-0,21 0,21 18 71,85 72,01 72,15-0,16 0,14 17.1 bru oppstrøm 71,82 71,95 72,08-0,13 0,13 17.1 bru nedstrøm 71,64 71,79 71,94-0,15 0,15 17 71,54 71,68 71,82-0,14 0,14 16 70,62 70,67 70,72-0,05 0,05 en ved E6 bru over Signaldalselva for en 200-års flom (414 m 3 /s) er beregnet til kote ca 2,30 m. En endring av 200-års flommen med +/-20 % gir en variasjon i vannstanden med ca +/- 6-8 cm. en ved Fv868 bru over Sommarsetelva for en 200-års flom (96 m 3 /s) er beregnet til kote ca 5,60 m. En endring av 200-års flommen med +/-20 % gir en variasjon i vannstanden med ca +/- 20-25 cm. en ved E6 bru over Mortendalselva for en 200-års flom (27 m 3 /s) er beregnet til kote ca 2,30 m. En endring av 200-års flommen med +/-20 % gir en variasjon i vannstanden med ca +/- 15 cm. Endring i vannføring gir en relativt liten ending av vannstanden ved bruen over Signaldalselva men vannstanden både ved bruen over Sommarsetelva og Mortendalselva er betydelig mer sensitiv for endringer i vannføringen. 17

Figur 10 viser lengdeprofil av vassdragene ved de tre bruene for en 200-års flom der flommen er økt respektive minket med 20 %. Storf jord Plan: 1) S htp 29.09.2013 2) S htp Q-20% 29.09.2013 3) S htp Q+20% 29.09.2013 Signaldalselva Signaldalselva Ø WS Q200 - S ht P Q+20% 4 WS Q200 - S ht P E levation (m ) 2 0 WS Q200 - S ht P Q-20% -2 3 4 4.5* 5 6 0 100 200 300 400 Main Channel Distance Storf jord Plan: 1) S htp 29.09.2013 2) S htp Q-20% 29.09.2013 3) S htp Q+20% 29.09.2013 Sommersetelva Sommersetelva N 6 WS Q200 - S ht P Q+20% WS Q200 - S ht P E levation (m ) 5 4 WS Q200 - S ht P Q-20% 3 2 8.16666* 8.33333*... 8.5* 8.66666... 8.83333... 9 9.1 11 12 12. 2* 12. 4* 12. 6* 12. 8* 13 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Main Channel Distance Storf jord Plan: 1) S htp 29.09.2013 2) S htp Q-20% 29.09.2013 3) S htp Q+20% 29.09.2013 Mortendalelva Mortendalelva E levation (m ) 74 73 72 71 WS Q200 - S ht P Q+20% WS Q200 - S ht P WS Q200 - S ht P Q-20% 70 69 15.... 15. 3... 15. 5* 15. 666... 15. 8333... 16 16. 3333* 16. 6666* 17 17. 1 19 19. 2* 19. 4* 19. 6* 19. 8* 20 20. 125* 20. 25* 20. 375* 20. 5* 20. 625* 20. 75* 20. 875* 21 20 40 60 80 100 Main Channel Distance Figur 10. Lengdeprofil ved bruene (øvre: Signaldalselva, midtre: Sommarsetelva, nedre: Mortendalselva) med beregnede vannlinjer for en 200-års flom samt der 200-års flommen er økt respektive minket med 20 %. 18

Figur 11 viser beregnede vannlinjer ved de tre bruene for en 200-års flom der flommen er økt respektive minket med 20 %. Storf jord Plan: 1) S htp 29.09.2013 2) S htp Q-20% 29.09.2013 3) S htp Q+20% 29.09.2013 Bru over Signaldalselva, E6 8 6.065.03.07 WS Q200 - S ht P Q+20% WS Q200 - S ht P WS Q200 - S ht P Q-20% Elevation (m ) 4 2 Bank Sta 0-2 0 20 40 60 80 Station Storf jord Plan: 1) S htp 29.09.2013 2) S htp Q-20% 29.09.2013 3) S htp Q+20% 29.09.2013 7 6.08.055.085 WS Q200 - S ht P Q+20% WS Q200 - S ht P WS Q200 - S ht P Q-20% Elevation (m ) 5 Bank Sta 4 3 0 10 20 30 40 50 60 70 Station Storf jord Plan: 1) S htp 29.09.2013 2) S htp Q-20% 29.09.2013 3) S htp Q+20% 29.09.2013 74.0 73.5 73.0.085.055.085 WS Q200 - S ht P Q+20% WS Q200 - S ht P WS Q200 - S ht P Q-20% Elevation (m ) 72.5 72.0 Bank Sta 71.5 71.0 70.5 0 5 10 15 20 25 Station Figur 11. Tverrprofilene 3.1, nedstrøms bru i Signaldalselva (øvre), tverrprofil 9.1 oppstrøms bru i Sommarsetelva (midtre) og tverrprofil 17.1, oppstrøms bru i Mortendalselva (nedre) med beregnede vannlinjer for en 200-års flom samt der flommen er økt respektive minket med 20 %. 19

3.2.1.2 Hydraulisk ruhet Det er foretatt en justering av Manningstall n for å sjekke modellens følsomhet for denne parameteren. Alle typer energitap som påvirker vannstanden langs elveløpene er blandet i en enkelt faktor, Manningstall. Siden modellen ikke er kalibrert, er det brukt antatte verdier ut fra erfaring og lignende studier fra litteratur (HEC-USACE, 2010 og Chow, 1959). Analysen vil vise effekten av et eventuelt annerledes valg av Manningstall. Tabell over normal verdier, min og maks verdier for Manningstall n for ulike typer av naturlige vassdrag er presentert i vedlegg 1. Min og maks verdiene for Manningstall i denne rapporten er i stort sett valgt ut fra tabellen i vedlegg 1. Valgte og endrete verdier vises i tabell 11. Resultatene fra modellkjøringene med endrede verdier på Manningstall vises i tabell 12-14. Tabell 11. Manningstall n som er brukt i modellen. Manningstall n Vassdrag/ elvestrekning Valgte normal verdier Minimum verdier Maksimum verdier LOB MCh ROB LOB MCh ROB LOB MCh ROB Signaldalselva 0,065 0,030 0,070 0,043 0,025 0,045 0,095 0,033 0,11 Sommarsetelva (nedstrøms samløp med Mortendalselva) Sommarsetelva (oppstrøms samløp med Mortendalselva) 0,08 0,055 0,085 0,055 0,048 0,058 0,125 0,065 0,135 0,06 0,05 0,07 0,04 0,045 0,45 0,08 0,06 0,11 Mortendalselva 0,085 0,055 0,085 0,058 0,048 0,058 0,135 0,065 0,135 Tabell 12. Beregnede vannlinjer for Signaldalselva der Manningstall n er økt respektive minket vises sammen med vannlinjer beregnet for valgt verdi på Manningstall samt avviket mellom de ulike vannlinjeberegningene. Q 200 Signaldalselva Tverrprofil Påvirkning min. n valgt n økt. n min. n økt. n 7 3,03 3,16 3,25-0,13 0,09 6 3,01 3,11 3,19-0,10 0,08 5 2,87 2,96 3,03-0,09 0,07 4 2,41 2,52 2,60-0,11 0,08 3.1 bru oppstrøm 2,23 2,38 2,47-0,15 0,09 3.1 bru nedstrøm 2,43 2,54 2,62-0,11 0,08 3 2,46 2,57 2,64-0,11 0,07 2 2,43 2,53 2,60-0,10 0,07 20

Tabell 13. Beregnede vannlinjer for Sommarsetelva der Manningstall n er økt respektive minket vises sammen med vannlinjer beregnet for valgt verdi på Manningstall samt avviket mellom de ulike vannlinjeberegningene. Q 200 Sommarsetelva Tverrprofil Påvirkning min. n valgt n økt. n min. n økt. n 13 6,15 6,28 6,44-0,13 0,16 12 6,08 6,20 6,34-0,12 0,14 11 6,07 6,19 6,32-0,12 0,13 10 5,68 5,82 5,98-0,14 0,16 9.1 bru oppstrøm 5,47 5,61 5,75-0,14 0,14 9.1 bru nedstrøm 5,10 5,28 5,48-0,18 0,20 9 5,09 5,23 5,43-0,14 0,20 8 4,36 4,46 4,49-0,10 0,03 Tabell 14. Beregnede vannlinjer for Mortendalselva der Manningstall n er økt respektive minket vises sammen med vannlinjer beregnet for valgt verdi på Manningstall samt avviket mellom de ulike vannlinjeberegningene. Q 200 Mortendalselva Tverrprofil Påvirkning min. n valgt n økt. n min. n økt. n 21 74,50 74,58 74,69-0,08 0,11 20 72,54 72,61 72,68-0,07 0,07 19 72,30 72,32 72,36-0,02 0,04 18 72,01 72,01 72,07 0,00 0,06 17.1 bru oppstrøm 71,94 71,95 72,06-0,01 0,11 17.1 bru nedstrøm 71,60 71,79 71,81-0,19 0,02 17 71,68 71,68 71,69 0,00 0,01 16 70,63 70,67 71,10-0,04 0,43 En variasjon av Manningstall gir en endring i den beregnete vannlinjen ved E6 bru over Signaldalselva for en 200-års flom på ca +/- 10-15 cm. Ved Fv868 bru over Sommarsetelva ble endringen på ca +/- 15-20 cm og ved E6 bru over Mortendalselva ble endringen beregnet til ca +/- 10-20 cm. Endringer av Manningtall i modellen gir relativt store utslag på den modellerte vannstanden ved de tre bruene men strekningen langs Signaldalselva er lit mindre sensitiv enn strekningene ved Sommarsetelva og Mortendalselva. 21

Figur 12 viser lengdeprofil av vassdragene ved bruene med beregnede vannlinjer for en 200-års flom med forskjellige verdier på Manningstall n. Storf jord Plan: 1) S htp 29.09.2013 2) S htp MnØ 29.09.2013 3) S htp MnM 29.09.2013 Signaldalselva Signaldalselva Ø WS Q200 - S ht P M nø 4 WS Q200 - S ht P E levation (m ) 2 0 WS Q200 - S ht P M nm -2 2 3 4 4.5* 5 6 0 100 200 300 400 Main Channel Distance 7 6 Storf jord Plan: 1) S htp 29.09.2013 2) S htp MnØ 29.09.2013 3) S htp MnM 29.09.2013 Sommersetelva Sommersetelva N WS Q200 - S ht P M nø WS Q200 - S ht P WS Q200 - S ht P M nm E levation (m ) 5 4 3 2 8 8.16666* 8.33333* 8.5* 8.66666... 8.83333... 9 9.1 11 12 12. 2* 12. 4* 12. 6* 12. 8* 13 0 20 40 60 80 100 120 140 Main Channel Distance 74 73 Storf jord Plan: 1) S htp 29.09.2013 2) S htp MnØ 29.09.2013 3) S htp MnM 29.09.2013 Mortendalelva Mortendalelva WS Q200 - S ht P M nø WS Q200 - S ht P E levation (m ) 72 71 WS Q200 - S ht P M nm 70 69 15. 1... 15. 33... 15. 5* 15. 6666... 15. 8333*... 16 16. 3333* 16. 6666* 17 17. 1 19 19. 2* 19. 4* 19. 6* 19. 8* 20 20. 125* 20. 25* 20. 375* 20. 5* 20. 625* 20. 75* 20. 875* 0 20 40 60 80 100 Main Channel Distance Figur 12. Lengdeprofil ved bruene (øvre: Signaldalselva, midtre: Sommarsetelva, nedre: Mortendalselva) med beregnede vannlinjer for Q 200 med forskjellige verdier på Manningstall. Figur 13 viser beregnede vannlinjer ved bruene for en 200-års flom med forskjellige verdier på Manningstall. 22

8 6 Storf jord Plan: 1) S htp 29.09.2013 2) S htp MnØ 29.09.2013 3) S htp MnM 29.09.2013 Bru over Signaldalselva, E6.095.033.11 WS Q200 - S ht P M nø WS Q200 - S ht P WS Q200 - S ht P M nm Elevation (m ) 4 2 Bank Sta 0-2 0 20 40 60 80 Station Storf jord Plan: 1) S htp 29.09.2013 2) S htp MnØ 29.09.2013 3) S htp MnM 29.09.2013 7.0 6.5 6.0.125.065.135 WS Q200 - S ht P M nø WS Q200 - S ht P WS Q200 - S ht P M nm Elevation (m ) 5.5 5.0 4.5 Bank Sta 4.0 3.5 3.0 0 10 20 30 40 50 60 70 Station Storf jord Plan: 1) S htp 29.09.2013 2) S htp MnØ 29.09.2013 3) S htp MnM 29.09.2013 74.0 73.5 73.0.135.065.135 WS Q200 - S ht P M nø WS Q200 - S ht P WS Q200 - S ht P M nm Elevation (m ) 72.5 72.0 Bank Sta 71.5 71.0 70.5 0 5 10 15 20 25 Station Figur 13. Tverrprofilene 3.1, nedstrøms bru i Signaldalselva (øvre), tverrprofil 9.1 oppstrøms bru i Sommarsetelva (midtre) og tverrprofil 17.1, oppstrøms bru i Mortendalselva (nedre) med beregnede vannlinjer for Q 200 med forskjellige verdier på Manningstall. 23

3.2.1.3 Nedre grensebetingelse - sjøvannstand Det er gjort en følsomhetsanalyse på vannstanden i sjøen, som i modellen er en nedre grensebetingelse og satt til 2,37 moh som er en 200 års flo ved Oteren (det er benyttet en korreksjonsfaktor på 1,09 i forhold til Tromsø), http://havniva.no. Sjøvannstanden ble økt til 2,68 moh (100-års stormflo år 2050) og 3,19 moh (100-års stormflo år 2100). Verdiene er utregnet for Tromsø og er justert for Oteren med korreksjonsfaktor 1,09. Det er kun vannstanden ved Signaldalselva bru som blir påvirket av en endret vannstand i sjøen. Resultatene presenteres i figur 14 og tabell 14. Storfjord Plan: 1) S htp 29.09.2013 2) S htp F2050 30.09.2013 3) S htp F2100 30.09.2013 Signaldalselva Signaldalselva Ø Elevation 4 2 0 WS Q200 - S htp F2100 WS Q200 - S htp F2050 WS Q200 - S htp -2 3 3.1 4 4.5* 5 8 20 40 60 80 100 Main Channel Distance Storfjord Plan: Storfjord htp Flo2100 30.09.2013 Bru over Signaldalselva, E6.065.03.07 Elevation 6 4 2 WS Q200 - S htp F2100 WS Q200 - S htp F2050 WS Q200 - S htp Bank Sta 0-2 0 20 40 60 80 Station Figur 14. Lengdeprofil for Signaldalselva ved E6 bru (øvre) samt tverrprofil 3.1 nedstrøms E6 bru over Signaldalselva (nedre) beregnet for en 200-års flom med ulike nivå på sjøvannstanden: 200-års flo med vst. 2,37 moh (blå), 100-års stormflo år 2050 med vst. 2,68 moh (rød stripet) og 100-års stormflo år 2100 med vst. 3,16 moh (rød). 24

Tabell 15. Beregnede vannlinjer for Signaldalselva der vannstanden i sjøen er økt til en 100-års stormflo år 2050 og år 2100 samt avviket mellom de ulike vannlinjeberegningene. Q 200 Signaldalselva Tverrprofil Sjøvannstand Sjøvannstand Sjøvannstand Avvik Sjøvannstand Sjøvannstand 2,37 moh 2,68 moh 3,19 moh 2,68 moh 3,19 moh 7 3,16 3,30 3,61 0,14 0,31 6 3,11 3,26 3,58 0,15 0,32 5 2,96 3,12 3,47 0,16 0,35 4 2,52 2,76 3,21 0,24 0,45 3.1 bru oppstrøm 2,38 2,67 3,15 0,29 0,48 3.1 bru nedstrøm 2,54 2,78 3,23 0,24 0,45 3 2,57 2,80 3,24 0,23 0,44 2 2,53 2,77 3,22 0,24 0,45 4 Konklusjon Endring i vannføring gir en relativt liten endring av vannstanden ved bruen over Signaldalselva, mindre enn 10 cm men endringen er større oppstrøms bruen. En like stor prosentuell endring av vannføringen i Sommarsetelva og Mortendalselva gir et større utsalg på de modellerte vannstandene, opp til 25 cm ved Fv868 over Sommarsetelva og ca 15 cm ved E6 bru over Mortendalselva. Følsomhetsanalysen viser at modellen er mest følsom for Manningstall i nærheten av bruene. En liten endring i parameteren kan forårsake opp til nær 20 cm endring i vannstanden ved E6-Mortendalselva og Fv868 i Sommarsetelva. E6-Signaldalselva er noe mindre følsom på parameteren, der blir vannstanden påvirket med ca. 15 cm ved en liten endring av Manningstall. Endring i sjøvannstanden har ingen innvirkning på vannstanden i Mortendalselva og Sommarsetelva men den har en relativt direkte innvirkning på den modellerte vannstanden ved E6 bru over Signaldalselva. 25

Referanser Chow, 1959. Open Channel Hydraulics, McGraw-Hill Book Company, NY. HEC-USACE, 2010. HEC-RAS River Analysis System, Hydraulic Reference Manual, U.S. Army Corps of Engineers, Hydraulic Engineering Center (HEC), Davis, CA, USA. http://havniva.no Lawrence og Hisdal, 2011. Hydrological projections for floods in Norway under a future climate. NVE Report No. 5-11. Stenius, 2013. Flomberegning for Signaldalselva, Sommarsetelva og Mortendalselva. NVE Oppdragsrapport B No. 16-2013. Vassdragshandboka, 2010. Tapir Akademisk Forlag i samarbeid med NVE. 26

Vedlegg 1 Verdier for Manningstall for ulike typer av naturliga vassdrag vises i tabellen neden (Chow, 1959). 27

Denne serien utgis av Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) Utgitt i Oppdragsrapport B-serien i 2013 Nr. 1 Endringer av Harbardsbreen 1996-2010. Liss M. Andreassen Nr. 2 Hydrologiske undersøkelser ved Maurangervassdraget. Årsrapport 2012 Nr. 3 Flomberegning og hydraulisk analyse i forbindelse med ny Kjelden bru ved Rognes i Gauldal. Per Ludvig Bjerke Nr. 4 Flomberegning og hydrauliske beregninger for nye bruer ved Trofors i Nordland. Per Ludvig Bjerke Nr. 5 Flomberegning og hydraulisk analyse i forbindelse med nye bruer i Eikefet og Romarheim. Per Ludvig Bjerke Nr. 6 Flomberegning og hydraulisk analyse i forbindelse med nye bruer over Ålma og Sokna. Per Ludvig Bjerke Nr. 7 Flomberegning for Hildurbekken, Nesseby kommune (241.42). Seija Stenius Nr. 8 Flomberegning for Reinsneselva, Sortland kommune, Nordland (178.61Z). Seija Stenius Nr. 9 Flomberegninger for sidebekk til Reppafjordelva, Kvalsund kommune, Finnmark (213.A0). Per Alve Glad Nr. 10 Hydrologiske undersøkelser i Leirdøla og Jostedøla. Årsrapport 2012. Nr. 11 Flomberegning for seks vassdrag langs Rv. 94. Kvalsund kommune, Finnmark (213.7 og 217.3) Seija Stenius Nr. 12 Flom- og vannlinjeberegning ved Akerselva, Oslo kommune (006.Z) Péter Borsányi Nr. 13 Flomberegning for Grøtneselva Kvalsund og Hammerfest kommune, Finnmark (217.3). Seija Stenius Nr. 14 Flomberegning for Falkelva Hamarøy kommune, Nordland (170.BA. Seija Stenius Nr. 15 Flomberegning og hydraulisk analyse i forbindelse med bygging av ny Mæla bru i Åfjord. Per Ludvig Bjerke Nr. 16 Flomberegning for Signaldalselva, Sommarsetelva og Màrttavàhjohka. Storfjord kommune, Troms (204.B0 og 204.AZ). Seija Stenius Nr. 17 Flom- og vannlinjeberegning for Signaldalselva, Sommarsetelva og Mortendalselva. Storfjord kommune, Troms (204.B0 og 204.AZ). Seija Stenius

Norges vassdrags- og energidirektorat Middelthunsgate 29 Postboks 5091 Majorstuen 0301 Oslo Telefon: 09575 Internett: www.nve.no