Skisseplan Flomsikringstiltak i Verdalselva ved Vuku - Bygging av flomvoll - Forbedret flomavledningskapasitet for eksisterende kulvert Plandato: 04.07.2017 Saksnr.: 201506801 Revidert: Vassdragsnr.: 127.Z Kommune: Verdal NVE Region Midt-Norge Fylke: Nord-Trøndelag Vestre Rosten 81, 7075 TILLER Inngrepsnr.: Tlf.: 095 75 Faks: 72 89 65 51
Tiltaksnr: Vassdragsnr.: Beskrivelse: 127.Z Flomsikringstiltak i Vuku sentrum Saksbehandler: Ida Eggen Adm.enhet: RM Ansvarlig: Mads Johnsen Adm.enhet: RM Saksnr: Arkiv: Kommune: Fylke: 201506801 411 Verdal Nord-Trøndelag Sammendrag: Vuku sentrum blir jevnlig utsatt for oversvømmelser som følge av flom i Verdalselva. Siste store skadeflom var i januar/februar 2006. Oversvømmelsene i Vuku er til dels også forårsaket av redusert kapasitet på kommunens overvannsledningsnett når elva er flomstor. Videre kan flom i hovedvassdraget medføre oversvømmelse på grunn av for liten flomavledningskapasitet i eksisterende kulvert som leder sidebekken Ekerbekken forbi sentrumsområdet. For å sikre Vuku sentrum mot flom planlegges flomsikringstiltak i form av bygging av en flomvoll langs elvebredden, i tillegg til kapasitetsøkning av en eksisterende kulvert som leder Ekerbekken forbi Vuku sentrum og ut i Verdalselva. Kulverten skal blant annet forlenges slik at utløpet ledes nedstrøms Austnesfossen, der vannstanden ved flom er betydelig lavere. Det legges opp til et samarbeid med Verdal kommune slik at kommunens ledningsnett for overvann kan ledes i samme trasé med utløp nedstrøms fossen. Vernestatus: Verdalselva er vernet, og ble tatt inn i Verneplan for vassdrag i 2005. Tiltakets hensikt: Sikre Vuku sentrum mot oversvømmelse og skader på infrastruktur og bygninger som følge av flom i Verdalselva. Tiltaket vil sikre Vuku sentrum mot en flomepisode tilsvarende 200- årsflommen i vassdraget. Tegninger Tegningstype: Oversiktskart 1:1500 Kulvert lengdeprofil 1:200, 1:1200 Tegningsnr.: 905 301
Innholdsfortegnelse 1. Innledning 4 1.1. Bakgrunn... 4 2. Beskrivelse av tiltaket 5 Flomverk... 5 3. Mulige virkninger 9 4. Kart og tegninger 10 3
1. Innledning 1.1. Bakgrunn Vuku sentrum ligger like ved Verdalselva, og har med jevne mellomrom vært utsatt for oversvømmelser i forbindelse med flom i vassdraget. Dette har tidligere ført til omfattende skader på bebyggelse og infrastruktur som ligger i nærheten av elva, som idrettsanlegg, flere boliger, butikker, bensinstasjon og fylkesvei 757. Figur 1: Vuku ligger i Verdal kommune like ved Verdalselva. Siste store skadeflom i Verdalselva var i januar 2006. Flere hus fikk vannskader og høyeste vannstand ble målt til kote 20.94, se Figur 2. Figur 2: Flom i Vuku i januar 2006. 4
Flomproblemene i Vuku skyldes ikke bare høy vannstand i hovedvassdraget, men er også forårsaket av at overvannsledninger med fritt utløp i elva ikke har tilstrekkelig kapasitet når elva er flomstor. For å sikre bebyggelsen i Vuku mot oversvømmelser som følge av flom planlegger NVE flomsikringstiltak. Et 480 m langt flomverk vil etableres langs elva der bebyggelsen er mest flomutsatt. I tillegg vil kulverten som leder vann fra sidebekken Ekerbekken forbi sentrumsområdet og ut i hovedvassdraget få økt kapasitet. Dette gjøres blant annet gjennom å forlenge kulverten slik at nytt kulvertutløp legges nedstrøms Austnesfossen, der vannstanden ved flom er betydelig lavere. I tillegg vil kulvertens innløp få en bedre hydraulisk utforming. Det legges her opp til et samarbeid med Verdal kommune, slik at samleledninger for overvann kan legges i samme grøft med utløp nedstrøms fossen. Det foreslåtte sikringstiltaket vil sikre Vuku sentrum mot en flomepisode tilsvarende 200-årsflommen for Verdalselva. 2. Beskrivelse av tiltaket Flomvoll For å beskytte bebyggelsen i Vuku mot oversvømmelse som følge av flom i Verdalselva planlegges bygging av en ca. 480 meter lang flomvoll. Flomvollens høyde vil bli dimensjonert ut i fra vannstanden i Verdalselva ved en 200-årsflom. Flomvollens trasé vil gå fra sørsiden av idrettshallen mot elva, og langs høyre elvebredd fram mot avslutningen ved Austnes bru, se Figur 3. Det er gjennomført en ny vannlinjeberegning med HEC-RAS for å finne flomvollens dimensjonerende høyde. Vannlinjeberegningen er gjort på grunnlag av oppdaterte flomberegninger fra 2016, der de siste store skadeflommene inngår i beregningsgrunnlaget. Figur 3. Flomverkets trasé langs Verdalselva forbi Vuku sentrum. 5
Kapasitetsøkning av kulvert Dagens kulvert leder vannet fra sidebekken Ekerbekken forbi Vuku sentrum og ut i Verdalselva. Ekerbekken har et nedbørsfelt på om lag 1.7 km 2, og kan karakteriseres som et lite nedbørsfelt i et område der arealbruken for det meste består av skog og noe dyrket mark, se Figur 4. Kombinert med lite demping i feltet gir dette rask responstid på nedbør i feltet. De største flommene i sidebekken vil dermed oftest opptre på grunn av intens og kortvarig bygenedbør, gjerne kombinert med høy metningsgrad i jorda. Figur 4: Nedbørsfeltet til Ekerbekken på om lag 1.7 km 2. Det som hovedsakelig begrenser kapasiteten på dagens kulvert er at den har utløp i Verdalselva oppstrøms Austnesfossen der vannstanden ved flom i hovedvassdraget er høy. Dette gir en oppstuving i kulverten og fører til at vannet strømmer opp gjennom de to kummene på bakkenivå, noe som bidrar til at Vuku oversvømmes. Problemene med kulverten fra Ekerbekken ble til en viss grad forsøkt rettet på etter flommen i 2006. Det ble bygget et sekundært sedimenteringsbasseng om lag 15 m oppstrøms innløpet og innløpet fikk ny inntaksrist, som renses med jevne mellomrom for å hindre blokkering. Dimensjonen på øvre del av kulverten ble økt fra 1200 mm til 1400 mm, og midtre del av kulverten under fylkesveien ble byttet ut. Dagens kulvert består dermed av 3 hoveddeler (se også Figur 5): 1. Innløpsdel. 1400 mm betong. L = 150 m, D = 1400 mm, I = 0.026 m/m. Ble byttet ut etter flommen i 2006. 2. Midtre del under fylkesvei. 1200 mm betong. L = 50 m, D = 1200 mm, I = 0.015 m/m. Ble byttet ut etter flommen i 2006. 3. Utløpsdel. 1200 mm Svalbardrør. L = 45 m, D = 1200 mm, I = 0.017 m/m. Bygget i 1998. Ifølge Verdal kommune har det ikke oppstått større problemer med kulverten etter flommen i 2006. 6
Figur 5: Dagens kulvert har utløp i Verdalselva oppstrøms Austnesfossen Figur 6: Ny kulvert. Del 3 på eksisterende kulvertstrekning byttes ut og forlenges slik at utløpet ledes nedstrøms fossen der vannstanden ved flom er betydelig lavere. Etter NVEs vurdering vil kulverten fremdeles ikke ha tilstrekkelig kapasitet når Verdalselva er flomstor. Innløpsdelen er bratt og med stor dimensjon, mens både fallet og dimensjonene avtar i del 2 og del 3, og fører til en oppstuvning i røret. NVE foreslår dermed å øke kapasiteten ved en forlengelse av kulverten slik at utløpet havner nedstrøms Austnesfossen, der vannstanden ved flom er betydelig lavere. Svalbardrøret på del 3 vil byttes ut med et betongrør på 1400 mm som vil forlenges i trasé langs elvebredden fram mot Austnesfossen. Her vil det sprenges en grøft/kanal gjennom fossen som 7
fører utløpet på nedstrøms side, ca. på kote 15. Kulverten og en samleledning for kommunens overvannsledninger vil ledes i samme trasé i en felles grøft både langs elvebredden og gjennom fossen. Rørene vil bli dekket av samfengt sprengt stein med tilstrekkelig stor størrelse, både som skjul og som nødvendig forankring. Figur 7: Kulvertens trasé langs elvebredden og sprenging av grøft gjennom fossen. I tillegg til forlengelse og økt kapasitet ved utløpet vil også kulvertens innløp få økt kapasitet gjennom en bedre hydraulisk utforming av selve innløpet og bekkeløpet oppstrøms. Det nedre sedimenteringsbassenget vil bli fjernet og vannstrømmen i bekken oppstrøms innløpet vil bli rettet parallelt med strømningsretningen inni kulverten. Fjerning av det nedre sedimenteringsbassenget vil etter vårt syn ikke gi noen nevneverdig begrensning av kulvertkapasiteten da det allerede eksisterer et større sedimenteringsbasseng lenger oppstrøms, der større stein og partikler sedimenteres. Det nedre terskelbassenget er i dag i stor grad fylt opp av slam og mindre partikler som vil skylles med vannstrømmen gjennom kulverten ved normal vannføring uten at kapasiteten begrenses i noen stor grad. Videre kan en begrense størrelsen på partiklene som kommer inn i kulverten ved plassering av en riktig dimensjonert inntaksrist foran innløpet. Beregning av kulvertens kapasitet For beregning av kapasiteten til kulverten er det tatt utgangspunkt i beregnet vannstand i Verdalselva ved en 200-årsflom. Vannstanden er beregnet til kote 21.8 på oppstrøms side av fossen, og kote 18.7 på nedstrøms side. Bunnen av kulverten vil ligge på kote 15 ved utløpet. Selv om reduksjonen i vannstand vil føre til økt kulvertkapasitet, vil utløpet likevel være dykket ved en 200-årsflom, og kulverten vil dermed ha utløpskontroll. Dette betyr at strømningen i kulverten vil gå fra frispeilsstrømning til rørstrømning drevet fram av trykkforskjellen mellom oppstrøms og nedstrøms side. For dimensjonering av kulverten er det da viktig at vannivået i kummene ikke overstiger terrengnivå. 8
Beregningene viser at den dimensjonerte kulverten vil ha tilstrekkelig kapasitet for følgende to scenarioer: 1. 200-årsflom i Verdalselva og 10-årsflom i Ekerbekken (inkl. 40 % klimapåslag) 2. 200-årsflom i Ekerbekken (inkl. 40 % klimapåslag) og 10-årsflom i Verdalselva. Kulverten vil ikke ha tilstrekkelig kapasitet dersom 200-årsflommen kulminerer i sidevassdraget og hovedvassdraget samtidig. Et slik scenario er imidlertid lite sannsynlig, da de to vassdragene har svært ulike feltkarakteristikker og dermed ulik responstid, og siden flom i de to vassdragene dermed vanligvis vil inntreffe som følge av ulike nedbørstyper. Kulvertens trasé og samarbeid med Verdal kommune Kulvertens nedre del vil legges med jevnt fall på om lag 0.0125 m/m fra sammenkoblingen ved kum 2 og fram mot utløpet nedstrøms fossen på kote 15. Det betyr at kulverten havner over elvebunn på øvre del fram mot fossen, og vil her legges i en grøft langs høyre elvebredd. Samleledning for overvannsledninger med utløp i elva kan legges i samme grøft fra samløpet med Verdalselva ved P250 og fram mot utløpet, se Vedlegg A. Det anslås at nivået på bunnen av røret ved samlingspunktet er på kote 17.1. Traseen langs høyre elvebredd vil delvis overlappe med traseen for flomvollen, og rørene vil bli dekket med samfengt sprengt stein. Gjennom fossen vil det sprenges en grøft med tilstrekkelig bredde til at begge rørene får plass. Det anslås at dybden på den utsprengte grøften vil være inntil 3 meter, med gjennomsnittlig dybde på om lag 2 m, se prinsippskisse i Figur 8. Se for øvrig vedlagte tegninger og lengdeprofil. Figur 8: Prinsippskisse for plassering av kulvertrør og samleledning for overvannsrør i sprengt grøft gjennom Austnesfossen. 3. Mulige virkninger Tiltaket vil sikre Vuku sentrum mot oversvømmelse for en flom tilsvarende 200-årsflommen i Verdalselva, og vil også gi en sikkerhet mot at kulverten fra Ekerbekken oversvømmes ved 200- årsflom i sidebekken. Ettersom Verdalselva er vernet vil det bli tatt store miljøhensyn ved inngrepet slik at det biologiske mangfoldet i vassdraget blir minst mulig påvirket. Anleggsarbeidene skal utføres utenfor gyteperioden for anadrom fisk, og under utførelsen vil det legges stor vekt på terrengtilpasning og tilrettelegging for rask reetablering av kantvegetasjon gjennom blant annet utlegging av stedegne tilgroingsmasser som topplag på flomverket og i erosjonssikringen langs elvebredden. Etter bygging av flomverket vil elveløpet bli noe innsnevret. Det er likevel ikke ventet at 9
flomavledningskapasiteten ikke vil bli påvirket i nevneverdig grad. Tiltaket vil i liten grad påvirke vassdragets prosesser knyttet til massetransport og sedimentering. En kan likevel forvente at noe masse vil fjernes eller legges opp i områder der vannhastigheten blir hhv. større eller mindre enn den er i dag. 4. Kart og tegninger A Kulverttrasé plantegning 1:1500 A3 B Kulverttrasé lengdeprofil A3 10
Kum 2 Kum 1 1:1500 Verdal Nord-Trøndelag 127.Z
Rør 1 Kum 1 Kum 2 Flomvoll Rør 2 Rør 3 Austnesfossen Terrengnivå Kulvert - lengdeprofil Verdal Nord-Trøndelag 127.Z