NOTAT Oppdragsnavn

Rambøll Norge AS NO 915 251 293 MVA

1/30

Dato 11.10.2019

Rambøll Kobbes gate 2 PB 9420 Torgarden N-7493 Trondheim T +47 73 84 10 00 https://no.ramboll.com

NOTAT

Oppdragsnavn Bremangerlandet vindpark - flomfare Prosjekt nr. 1350036865

Kunde Bremangerlandet Vindpark AS Notat nr. K-not-001

Versjon 1

Til Bremangerlandet Vindpark AS v/ Arnar Kvernevik Fra Rambøll v/ Lars Skeie

Kopi Rambøll v/ Inger Lise Sollie Utført av Lars Skeie

Kontrollert av Lan Tuyet Phan Godkjent av Lars Skeie

1 Innledning ... 2

2 Planområdet ... 3

3 Mål, krav og metoder ... 4

3.1 Målsetning ... 4

3.2 Krav ... 4

3.2.1 Dimensjonerende gjentaksintervall for flom ... 4

3.2.2 Klimafaktor ... 4

3.2.3 Usikkerhetspåslag ved hydrologiske beregninger ... 6

3.2.4 Dimensjonerende flom ... 6

3.3 Metoder ... 6

3.3.1 SCALGO LIVE ... 6

3.3.2 Flomberegninger ... 7

3.3.3 Hydrauliske beregninger ... 8

4 Flomberegning ... 10

4.1 Nedbørfelt ... 10

4.2 Observasjoner i vassdrag/flomfrekvensanalyse ... 12

4.3 Formelverk for små nedbørfelt ... 13

4.4 Rasjonale formel ... 14

4.5 PQRUT ... 15

4.6 Oppsummering og valg av dimensjonerende 100-årsflom for Trettelva ... 17

5 Hydrauliske beregninger ... 19

5.1 Terrengmodell, modelloppbygging og grensebetingelser ... 19

5.2 Resultat ... 20

5.3 Avskjærende grøft langs veifyllingen ... 22

6 Vei langs Steinfjellvatnet... 25

7 Usikkerhet ... 27

8 Oppsummering og anbefalinger ... 28

9 Referanser og kilder ... 29

10 Vedlegg – NEVINA-rapport ... 30

1 Innledning

Bremangerlandet Vindpark AS planlegger utbygging av en vindpark i Bremanger, Sogn og Fjordane.

Rambøll har laget et skrednotat som omfatter fare for skred mot eksisterende bebyggelse, som har blitt utvidet for å inkludere skredfare for tiltakets infrastruktur. NVE hadde i sin tilbakemelding av

skrednotatet en kommentar på at fare for flom for tiltakets infrastruktur må vurderes og utredes.

Dette notatet omfatter en utredning av flomfare for ny veg og vindturbiner slik plasseringen er per 17.08.2019, se utklipp av oversendt plan i Figur 1.

Figur 1. Utklipp av oversiktskart over planområdet. Rødmarkerte området er for midlertidig lagring av masser. Terreng skal reetableres lik dagens situasjon etter anleggsfasen er over (kilde: Bremangerlandet Vindpark AS).

2 Planområdet

Det er planlagt ca. 18 vindturbiner på høyfjellet på Bremanger. For installering, drift og vedlikehold av disse anleggene vil det være nødvendig med en drifts-/anleggsvei for å komme til de ulike

plasseringene. Flere av veistrekningene vil krysse og gå langs innsjøer, bekker og elver. NVEs aktsomhetskart for flom viser at veikrysningen av Trettelva ligger i et område med potensielt fare for flom, slik at tiltak vil trolig være nødvendig for å avlede elven forbi ny vei. Veinettet, plassering av vindturbinene og aktsomhetssonene for flom er vist i Figur 2.

Figur 2. Oversiktskart over planområdet, nye veier (svart strek) og vindturbiner (grønne sirkler). Her vist med vanntema og aktsomhetssone for flom.

Bremanger

3 Mål, krav og metoder 3.1 Målsetning

Hovedmålene med denne utredningen er å undersøke flomfare for vei og vindturbiner, samt anbefale tiltak som sørger for trygg avledning for flom i henhold til gjeldende myndighetskrav og forventede klimaendringer.

3.2 Krav

3.2.1 Dimensjonerende gjentaksintervall for flom

Dimensjoneringskriterium for offentlige veier følger Staten vegvesens krav etter håndbok «N200 Vegbygging», hvor trafikkmengde (ÅDT) og mulighet for omkjøring er styrende for hvilket

gjentaksintervall/sikkerhetsklasse for flom som skal legges til grunn for dimensjonering (SVV, 2018a).

Retningslinjer for private veier er ikke like klare, men det anbefales at SVVs krav legges til grunn for utbygging av veinettet på Bremangerlandet. Trafikkmengde er ikke kjent per nå, og antas å være lavere enn 500 ÅDT. Veien vil ikke ha omkjøringsmuliget, slik at den havner i sikkerhetsklasse V1, med en returperiode for flomhendelse på 100 år.

Figur 3. Staten vegvesens krav til sikkerhetsklasser/gjentaksintervall for flom (SVV, 2018a).

3.2.2 Klimafaktor

NVE har utarbeidet en rapport (nr. 81-2016) med forventet klimautvikling frem til år 2100 ved beregning av flommer med forskjellige gjentaksintervall (NVE, 2016). I NVEs veileder for

flomberegninger kommer det frem følgende «20 % økning – Alle nedbørfelt med areal < 100 km² og andre mindre nedbørfelt som reagerer raskt på styrtregn.» (NVE, 2011). Nedbørfeltet til Trettelva ved planområdet er et lite felt med fjell i dagen og lite vegetasjon, hvor det er forventet rask respons fra styrtregn.

NIFS-rapport 134/2016 «Dimensjonerende korttidsnedbør», utarbeidet av NVE, JBV og SVV, har laget en oversikt over forventet endring i 3-timers nedbør etter utslippsscenarioene RCP4.5 og RCP8.5, se Figur 4. Basert på resultatene for R6: Nordhordland/Sogn og Fjordane er medianverdien for det verste utslippsscenarioet 1,32, altså en økning i nedbør på 32 %.

Figur 4. Tabell som viser klimafaktor for ulike geografiske områder. Hentet fra NIFS-rapport 134 (NVE, JBV & SVV, 2015).

Klimaprofil for Sogn og Fjordane, rapport utarbeidet av Norsk klimaservicesenter, anbefaler klimapåslag for flomvannføring fram mot 2100 på minst 20 % eller 40 % avhengig av plassering og sesong. For regnskyll (nedbør) med kortere varighet enn 3 timer foreslås et klimapåslag på 40 % (Norsk klimaservicesenter, 2017).

Statens vegvesen kom med nye krav til klimafaktor i Håndbok N200 Vegbygging i 2018, hvor de skiller på ulike fylker og størrelsen på nedbørfeltet (større eller mindre enn 10 km²) (SVV,2018a).

Klimafaktorene som skal benyttes er vist i Figur 5. For Sogn og Fjordane og små nedbørfelt er klimafaktoren 1,4 eller 40 %.

Figur 5. Tabell som viser anbefalte klimafaktorer for små og store nedbørfelt for hvert fylke (SVV, 2018a).

3.2.3 Usikkerhetspåslag ved hydrologiske beregninger

Statens vegvesens håndbok «N200 Vegbygging» krever at det skal benyttes en sikkerhetsfaktor for usikkerheter ved de hydrologiske beregningene, Fu. Faktoren er avhengig av sikkerhetsklasse (SVV, 2018a). Veien på Bremangerlandet er plassert i sikkerhetsklasse V1, noe som tilsvarer en

sikkerhetsfaktor på 1,0, altså ingen påslag.

Figur 6. Påslagsfaktor for usikkerheter i hydrologiske beregninger (SVV, 2018a).

3.2.4 Dimensjonerende flom

Basert på ovenstående settes dimensjonerende flom for planområdet til QDIM = Q100 + 40 %.

3.3 Metoder

3.3.1 SCALGO LIVE

Nedslagsfeltet er beregnet ved bruk av det internettbaserte, GIS-verktøyet SCALGO Live

(https://scalgo.com/) som baserer seg på terrengmodellen fra NDH (Nasjonal detaljert høydemodell) med

gridceller på 1 x 1 m. Verktøyet kan blant annet beregne nedslagsfelt, avrennings-/flomveier, volum av

groper og magasin og feltlengder og høydeforskjeller. I tillegg kan man legge inn egne GIS-filer og editere/redigere terrenget, for så å gjøre nye beregninger etter tiltak. Funksjonaliteten til programvaren ligner i stor grad på verktøyet Arc Hydro Tools for ArcGIS. Leseren henvises til hjemmesiden SCALGO Live for mer informasjon. Det kreves lisens for tilgang til terrengmodell basert på NDH.

3.3.2 Flomberegninger

For å vurdere dimensjonerende flomverdi for vassdraget har det blitt benyttet metoder og formler anbefalt i NVE-veilederen 7/2015 «Veileder for flomberegninger i små uregulerte felt». Under er det gitt en kort forklaring av de ulike metodene benyttet, men for mer detaljert lesning om formelverket

henvises leseren til veilederen. I tillegg er SVVs håndbok «N200 Vegbygging» lagt til grunn for beregning av avløpsmengde, hvor beregnet flom skal tillegges en klimafaktor og sikkerhetsfaktor for usikkerhet i de hydrologiske beregningene (SVV,2018a).

Observasjoner i vassdrag/flomfrekvensanalyse

Det er knyttet usikkerheten ved middelsflommen (l/s*km²) beregnet i NEVINA, slik at en sammenligning mot middelsflomverdier fra nærliggende og sammenlignbare felt med målestasjoner for vannføring må gjennomføres. Målestasjoner med lignende feltkarakteristika som planområdets nedbørfelt kan benyttes for å vurdere om beregnet middelflomverdi er for lav eller høy.

Formelverk for små nedbørfelt

For beregning av vannmengder ved flom for nedslagsfelt i størrelse opp mot 50 km² anbefales det at det nasjonalt formelverk for små nedbørfelt benyttes. Formelverket baserer seg på parameterne

feltstørrelse, middelvannføring og andel sjø, og beregner kulminerende flomverdier for ulike

gjentaksintervall (fra middelflom til 1000-årsflom), samt et troverdighetsintervall representert ved en høy og lav verdi. Ved bruk av NVEs lavvannsapplikasjon NEVINA kan nedslagsfelt, feltkarakteristika og flomverdier genereres og beregnes. Beregnede verdier er sammenlignet og justert ved bruk av GIS- analyse og SCALGO, for deretter å beregne nye flomverdier.

Rasjonale formel

Konsentrasjonstider er beregnet etter formel gitt i Statens vegvesens rapport/lærebok 681 (SVV, 2018b), og er gjengitt i Figur 7. Hvor verdier for overflatetype settes ut ifra Tabell 1.

Figur 7: Formler hentet fra Statens vegvesens rapport 681 (SVV, 2018b).

Tabell 1. K-verdier basert på ulike overflatetyper (SVV, 2018b).

Den rasjonell formel for å beregne vannmengder for hvert enkelt nedbørfelt, og brukes primært for overslagsberegninger og dimensjonering for små urbane felt opp mot 50 ha (0,5 km²). For felt med areal i området 0,5 - 2 km² må den rasjonelle formel benyttes med varsomhet (større naturlige eller kombinerte naturlige/urbane felt). Se formel under:

PQRUT

Nedbør-avrenningsmodellen PQRUT er en forenkling av HBV-modellen, som benyttes for større vassdrag og ofte i vannkraftsammenheng. Modellen krever feltkarakteristikkene areal, effektiv sjøprosent,

hypsografisk kurve (H25 og H75), feltlengde og spesifikk normalavrenning for å «kalibrere»

modellparameterne K1, K2 og T1. I tillegg må det estimeres og legges inn en konsentrasjonstid og et nedbørsforløp. Konsentrasjonstid ble estimert ved sammenligning av resultat ved bruk av ulike formler for konsentrasjonstid presentert i NIFS-rapport 28/2016 «Drenering for veg og jernbane» (NVE, JBV og SVV, 2016).

Nedbørforløpet ble konstruert basert på medianverdien for nedbørmengde for en 200-årsflom med en gitt varighet, tabell 4 (NVE, 2015b), og verdi for total døgnnedbør med 200 års gjentaksintervall, figur 9 (NVE, 2015b). Nedbørmengdene i tabellene gjelder kun for gjentaksintervall opp mot 200 år, derfor har konstruert nedbørsforløp blitt justert med forholdstallet Q1000/Q200. Det konstruerte nedbørforløpet ble lagt inn sammen med resten av inputverdiene i den nettbaserte versjonen av PQRUT.

3.3.3 Hydrauliske beregninger

HY-8

Kapasitetsberegning av stikkrenner er gjort ved bruk av programmet HY-8, som er utviklet av FHWA (US Federal Highway Administration). Programmet beregner kulverthydraulikk, med stasjonær og endimensjonal strømning gjennom en eller flere kulverter/løp. Brukeren har mulighet til å legge inn informasjon om blant annet kulverten/stikkrennen, nedstrøms forhold og overbygningen. Innløps- eller utløpskontroll blir beregnet for hver enkelt kulvert og hver enkelt vannføring.

Kulvertberegning

Staten vegvesens lærebok «Drenering og håndtering av overvann» anbefaler at vannstanden ved innløpet av kulverten skal være lik høyden på kulverten (y/D=1) for normalsituasjoner. Avhengig av utforming kan oppstuvning ved innløp tilsvarende y/D=1,2 tillates. For flomsituasjoner kan man tillate at kulvert er dykket, men maksimal vannstand 10 cm under topp veibane (SVV, 2018b).

4 Flomberegning

For å beregne nødvendig kulvertdimensjon for en dimensjonerende flom i Trettelva ved planområdet må en flomverdi estimeres basert på ulike metoder og vurderinger.

4.1 Nedbørfelt

Trettelvas nedbørfelt ved ny planlagt vei er beregnet i SCALGO, hvor nasjonal høydemodell Norge DTM1 (Bremanger-Vågsøy-Selje 2015 0,5 m) er benyttet. Nedbørfeltet er vist i Figur 8.

Nedbørfeltet for Trettelva er beregnet til 1,8 km². Feltet er dominert av snaumark med et tynt dekke av vegetasjon (89 %), og en del myr (10 %) og et lite innsjøareal (1 %). Innsjøarealet ligger øverst i feltet og gir liten dempningseffekt. Effektiv sjø tilsvarende 0,1 %. Se arealtypene i Figur 9. Høydene i feltet strekker seg fra 380-637 moh. Infiltrasjonskart tilsier at feltet ligger i områder med uegnede og lite egnede masser for infiltrasjon, se Figur 10. Feltet vil med andre ord ha lite dempning ved styrtregn og flom. Middelavrenning, beregnet i NEVINA (se vedlegg), er 93 l/s*km².

Figur 8. Nedbørfelt (rød strek) Trettelva. Planlagte veier er vist med svart strek og plassering av vindturbiner med grønne sirkler.

Figur 9. Arealtyper (AR250 fra NIBIO) i nedslagsfeltet til Trettelva. Forklaring til de ulike typene er vist i tekstboks i figuren. Rød strek viser nedslagsfelt.

Figur 10. Infiltrasjonskart fra NGU viser at nedbørfeltet er generelt dominert av lite egnede og uegnede masser for infiltrasjon.

4.2 Observasjoner i vassdrag/flomfrekvensanalyse

Det måles ikke vannføring i Trettelva. Flomfrekvensanalyse for å estimere dimensjonerende vannføring må derfor baseres på nærliggende nedbørfelt med målestasjon for vannføring, se plassering i Figur 11.

Figur 11. Oversiktsbilde av nærliggende målestasjoner for flomfrekvensanalyse.

I Tabell 2 er feltkarakteristikk for det aktuelle vassdraget og et utvalgt av nærliggende målestasjoner med noenlunde lik karakteristikk vist. Informasjonen om feltene er hentet fra NVEs hydrologiske database HYDRA II (NVE, 2019). Av de nærliggende stasjonene er det stasjon 86.7.0 Bortne som har blitt vurdert som sammenlignbar, og er nøyere beskrevet under. Skjerdalselv er valgt bort som følge av større ulikheter i feltkarakteristikk (høyere effektiv sjøprosent og lav middelavrenning).

Tabell 2. Feltkarakteristikk for Tverreggabekken og nærliggende felt vurdert i flomfrekvensanalysen. Felt nr. Feltnavn Areal Effektiv sjø Sjø Snaufjell Skog Urbaniseringsgrad Dyrkningsgrad Myr Hmin-Hmax Elvegradient Middelavrenning

km² % % % % % % % m ‰ l/s*km²

Trettelva 1,8 0,1 1,0 89 0 0 0 10 380-637 76 92,5

86.7.0 Bortne 15,8 0,05 1,7 71 25 0 0 1,1 21-1090 85 87,0 86.12.0 Skjerdalselv 23,7 0,98 3,8 59 15 0 0 0,3 291-1465 96 39,5

86.7.0 Bortne ligner mest på feltet til Trettelva. Målestasjonen har 17 år med målinger, som er litt kort serie for ekstremverdianalyse, og ligger ca. 21 km fra planområdet. Det kan forventes en høyere

Bremangerlandet.

Nedbørfelt.

86.7.0 Bortne

86.12.0 Skjerdalselv

spesifikk middelflom for Bortne enn for Trettelva basert på feltets lavere andel sjøprosent og et noe brattere felt. Samtidig er nedbørfeltet til Trettelva mer dominert av fjell med lite vegetasjon og har litt høyere middelavrenning.

Spesifikk middelflom og forholdstall Q100/QM er vist i Tabell 3 for målestasjonen til Bortne. Statistiske fordelinger som er lagt til grunn for vurdering av forholdstall er basert på fordelinger benyttet for samme målestasjoner i NVE-rapport 13/2015 Nasjonalt formelverk for flomberegning i små nedbørfelt (NVE, 2015a).

Tabell 3. Spesifikk middelflom (kulminasjonsverdier) og forhold mellom middel- og 100-årsflom for referansestasjonen.

Felt nr. Feltnavn QM kulm.

(l/s*km²) Q200/

QM Kilde Fordeling

86.7.0 Bortne 2428 1,94

NVE rapport 13/2015

På bakgrunn av flomverdier for Bortne settes kulminerende spesifikk middelflom for Trettelva til 2400 l/s*km². Ved bruk av forholdstall mellom middelflom og 100-årsflom, Q100/QM = 2,17, beregnet ved bruk av formelverk for små felt, kan 100-årsflom beregnes:

Q100, flomfrekvens = 2400 l/s*km² x 2,17 = 5200 l/s*km² = 9,4 m³/s.

4.3 Formelverk for små nedbørfelt

Det er utført beregninger av vannføringer basert på formler for små nedbørfelt. Figur 12 og Tabell 4 viser de beregnet flom med ulike gjentaksintervall for Trettelva. I tillegg er øvre og nedre

konfidensintervall for flomverdiene beregnet. Resultatene viser en beregnet årsflom på 3,7 m³/s og en 100-årsflom på 8,1 m³/s som tilsvarer spesifikke verdier på henholdsvis 2068 l/(s*km²) og 4494 l/(s*km²).

Figur 12. Beregning av flom med ulike gjentaksintervall for Trettelva basert på formler for små nedbørfelt (NVE, 13/2015).

Tabell 4. Beregnede kulminasjonsverdier for flom (m³/s) for Trettelva basert for formler for små nedbørfelt.

Gjentaksintervall (år)

Flomverdi kulminasjon (m³/s)

Lav Median Høy

1 (middel) 1,8 3,7 6,6

5 2,2 4,5 8,0

10 2,5 5,2 9,2

20 2,9 6,0 10,6

50 3,4 7,1 12,6

100 3,9 8,1 14,3

200 4,5 9,2 16,3

4.4 Rasjonale formel

Den rasjonale formel skal i utgangspunktet brukes på urbane felt med et areal på 0,2 – 0,5 km², og helst ikke på felt større enn 2-5 km² etter anbefalinger i NVE-veileder 7/2015 (NVE, 2015b). Trettelva har et areal som er i øvre grense av hva som er anbefalt for bruk av den rasjonale formel (1,8 km²).

Som et ledd i tilnærmingen til estimering av vannføring er metoden benyttet.

Det er ingen nærliggende IVF-kurver (intensitet-varighet-frekvens) for området for å bestemme

nedbørmengder. I Sogn og Fjordane er nærmeste målestasjon Oppstryn (st.nr. 58700). I luftlinje ligger målestasjon Ålesund – Spjelkavik (st.nr. 60940) nærmest Bremangerlandet. I sør er det målestasjon Bergen – Sandsli (st.nr. 50480) som er nærmest. Intensitetsverdiene for nedbør i Bergen er grovt

0 5 10 15 20 25

QM Q5 Q10 Q20 Q50 Q100 Q200 Q500 Q1000

Fl om va n n fø ri n g (m 3/ s)

Årsflom, gjentaksintervall (år)

Lav Median Høy

vurdert dobbelt så høye som for Ålesund og Oppstryn. Det er valgt å basere seg på IVF-kurven i Ålesund for videre beregninger, da målestasjonen Oppstryn ligger en del lenger inn i landet.

I Tabell 5 er parametere beregnet og valgt som benyttes som inngangsdata til beregning av flomverdi ved bruk av den rasjonale formel. Avrenningsfaktoren er økt, iht. SVVs håndbok N200 fra 2014, med 25

% for å ta hensyn til metning i grunnen eventuelt frossen overflate (SVV, 2014).

Tabell 5. Parametere beregnet og valgt for beregning av vannmengder i den rasjonale formel.

Parameter Verdi Enhet

Konsentrasjonstid, beregnet 30 min Konsentrasjonstid, valgt 30 min Gjennomsnittlig avrenningsfaktor, C 0,68 - Avrenningsfaktor justert, C-justert 0,85 -

Beregnede kulminasjonsverdier for flom, inkludert spesifikk flomverdi, er vist under i Tabell 6.

Tabell 6. Beregnet kulminasjonsverdier for flom for Trettelva basert på den rasjonale formel.

Gjentaksintervall (år)

Flomverdi kulminasjon (m³/s)

Spesifikk flomverdi kulminasjon (l/s*km²)

2 4,2 2326

5 5,0 2803

10 5,6 3117

20 6,2 3417

50 8,2 4575

100 9,2 5132

200 10,2 5674

4.5 PQRUT

Flommodellen i PQRUT er en nedbør-avløpsmodell til bruk i flomberegninger. Modellen er en forenklet versjon av HBV-modellen og den beregner avløp fra et fastlagt nedbørforløp. Konsentrasjonstiden ble beregnet til 30 minutter, hvor det ble lagt hovedvekt på ny ligning for konsentrasjonstid (NVE, SVV og JBV, 2016) i vurdering av konsentrasjonstid (samme som ble brukt i rasjonale formel). PQRUT modellen er ikke egnet for konsentrasjonstider under 1 time, slik at det ble lagt til grunn en nedbørhendelse med 1 times konsentrasjonstid. Det gir lavere flomtopp enn om kortere tidssteg hadde blitt benyttet.

Samtidig er det basert på nedbørsverdier for 200-årshendelse, som vil være høyere enn for en 100- årshendelse. Selv om PQRUT-modellen ikke er helt egnet for å beregne dimensjonerende flom for feltet, er modellen benyttet som en del av helhetsvurderingen.

I Figur 13 og Tabell 7 er nedbørforløpene vist sammen med beregnede kulminerende 200-årsflommer ved utløpet av Trettelva. Maksimalverdi for kulminerende 200-årsflom ble beregnet til henholdsvis 4,9 m³/s.

Figur 13. Nedbørforløp og beregnet kulminert 200-årsflom i PQRUT.

0 5 10 15 20 25 30 35

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Nedbør (mm)

Vannføring (m3/s)

Tid (timer)

Nedbør (mm) Vannføring (m3/s)

Tabell 7. Nedbørforløp benyttet i PQRUT-modellen og beregnede kulminerende 200-. Maksverdier for flom er markert med fet skrift.

Tid (timer) Nedbør (mm) Q200 (m³/s)

1 3,3 0,50

2 3,3 0,60

3 3,3 0,81

4 3,3 0,97

5 3,3 1,10

6 3,3 1,20

7 4,6 1,28

8 4,6 1,47

9 4,6 1,63

10 5,4 1,75

11 5,5 1,93

12 7,8 2,08

13 29,4 2,44

14 7,8 4,94

15 5,4 4,71

16 4,6 4,28

17 4,6 3,85

18 4,6 3,51

19 3,3 3,24

20 3,3 2,90

21 3,3 2,62

22 3,3 2,41

23 3,3 2,23

24 3 2,10

4.6 Oppsummering og valg av dimensjonerende 100-årsflom for Trettelva

Flomberegningene som er gjort for Trettelva ved planområder er basert på samtlige metoder i «Veileder for flomberegninger i små uregulerte felt» (NVE, 2015b). For nabofelt er det observert spesifikke årsflom som ligger høyere enn det som er beregnet ved bruk av formelverk for små nedbørfelt (median- verdien). Spesifikk årsflom valgt basert på flomfrekvensanalyse ligger høyere enn medianverdien fra formelverk for små nedbørfelt lik 2400 mot 2068 l/s*km². Verdien fra flomfrekvensanalysen ligger fortsatt godt innenfor troverdighetsintervallet til formelverk for små nedbørfelt.

Resultatet fra PQRUT-modellen skiller seg tydelig fra de andre metodene, noe som tyder på at modellen ikke egner seg for feltet (med sin korte konsentrasjonstid), og bør følgelig ikke legges til grunn for vurdering av dimensjonerende flomverdi. I Tabell 8 er de ulike beregnede kulminasjonsverdiene for 200-årsflom oppsummert.

Tabell 8. Sammenligning av beregnede kulminasjonsverdier for middelflom og 200-årsflom ved planområdet.

Metode/formel

Spesifikk Middelflom (l/s*km²)

Middelflom (m³/s)

Spesifikk 200-årsflom (l/s*km²)

200-årsflom (m³/s) Formelverk for små nedbørfelt

(median) 2068 3,7 4494 8,1

Observasjoner i

vassdrag/flomfrekvensanalyse 2400 4,3 5222 9,4

PQRUT (200-årsflom 1 times

konsentrasjonstid) - - 2745 4,9

Rasjonale formel (middelflom er 2- årsflom) IVF Ålesund

2326 4,2 5132 9,2

Godt samsvar mellom resultatene fra flomfrekvensanalyse og rasjonale formel tilsier flomverdiene ligger noe høyere enn beregnet i formelverk for små nedbørfelt. At rasjonale formel, som erfaringsmessig gir høyest flomverdi, er lavere enn verdi fra flomfrekvensanalysen kan tyde på at IVF-kurven for Ålesund gir noe lave flomverdier ved Bremanger. Det legges dermed mer vekt på observasjoner i nærliggende vassdrag (86.7.0 Bortne).

Basert på ovenstående settes årsflommen, QM, til samme verdi som for flomfrekvensanalysen til 2400 l/s*km² eller 4,3 m³/s. Dimensjonerende flomverdi, Q100+40%, blir da 13 m³/s. I Tabell 9 er

beregnede kulminasjonsverdier for flom basert på formelverk for små nedbørfelt med ulike gjentaksintervaller vist.

Tabell 9. Beregnede kulminerende flomverdier for ulike gjentaksintervall for Tverreggabekken ved planområdet.

Gjentaksintervall (år)

Spesifikk flomverdi kulminasjon (l/s*km²)

Flomverdi kulminasjon (m³/s)

QN 93 0,17

QM 2400 4,3

Q5 2900 5,2

Q10 3357 6,0

Q20 3846 6,9

Q50 4577 8,2

Q100 5214 9,4

Q100 + 40 % 7300 13,1

5 Hydrauliske beregninger

For å beskytte veifyllingen og redusere behov for sikring mot vanngjennomstrømning og erosjon over kulvertens topp anbefales det at kulverter dimensjoneres for å håndtere dimensjonerende flom ved strømningsforholdene y/D=1.

5.1 Terrengmodell, modelloppbygging og grensebetingelser

Planlagt nivå veien skal ligge på er ikke kjent per nå. Det er derfor gjort en antagelse at veien vil følge dagens terreng i størst mulig grad. Det er bygd en terrengmodell hvor en 6 m bred vei med sidehelning 1:2 er lagt inn. Topp vei varierer fra kote +383,7 til +384,9 moh. Lengden på kulverten blir med gitte forutsetninger ca. 25 m lang. Endring i topp nivå på veien eller helning på sidekanter vil påvirke nødvendig lengde på kulverten. Helningen i lengderetning er lagt inn med 5 %. Det er beregnet kapasitet ved to stykk Ø2000-betongkulverter. Se modellparameterne som ble benyttet i programmet HY-8 for å beregne kulvertkapasiteten i Figur 15.

Figur 14. Kartutsnitt som viser oppbygd veifylling i Trettelva og et lengdeprofil gjennom fyllinga.

Figur 15. Modellparametere benyttet i kulvertberegningsprogrammet HY-8.

5.2 Resultat

Ved bruk av to stykk Ø2000 betongrør vil vannstand ved innløp være lik høyden på kulverten (y/D=1), noe som gir god avledningskapasitet og sikkerhet for veifyllingen. I Figur 16 er vannlinjen gjennom to stykk Ø2000-betongkulverter vist. For å illustrere hvordan en vannstand på kote +382,25 moh. ved innløpet til kulverten er det gjort en GIS-analyse, se Figur 17. Vannstanden vil ikke stå langt opp i elven eller på terreng da det er godt med fall i området.

Hastigheten i utløpet av kulvertene er beregnet til ca. 6 m/s ved dimensjonerende flom, noe som betyr at utløpet må erosjonssikres for å sørge for at man får utvasking av masser. På grunn av bratt

lengdehelning bør innløpet og utløpet utformes med vingemur for å hindre at røret flytter på seg.

Figur 16. Beregnet vannlinje for to stykk Ø2000 kulverter gjennom veifylling over Trettelva.

Figur 17. Kartutklipp som viser beregnet vannstand kote +382,25 moh. oppstrøms veien.

Figur 18. Beregnede verdier (f.eks. vannstander og hastigheter) for to stykk Ø2000 betongkulverter ved ulike vannføringer.

5.3 Avskjærende grøft langs veifyllingen

Trettelva deler seg i to-tre løp rett oppstrøms ny vei. For å unngå å etablere kulverter flere plasser anbefales det at løpene samles oppstrøms veien og ledes inn i kulverter i elvens dypeste løp (hvor beregning av nødvendige kulvertdimensjoner for å avlede dimensjonerende flom er gjort). Et eksempel på hvordan det kan løses er skissert i Figur 19. De to nordligste løpene vil renne inn i ny grøft, som leder vannet sørøst til innløp på kulverter. Det er laget et lengdeprofil som viser dagens terreng og hvordan et nytt løp kan se ut etter etablert grøft, se Figur 20. I den øvre delen er det lagt opp til litt slakere helning og brattere nærmere innløp på kulverten.

Ved å legge til grunn slakeste fall i lengderetning på 2 % og sidehelning 1:3 er det gjort en beregning basert på Mannings formel av eksempel på utforming og dimensjoner for grøften, se Figur 21. Det er lagt til grunn dimensjonerende flom, 13 m³/s, som grøften må håndtere. I realiteten vil vannmengdene være en god del lavere da en del vann vil gå i det sørligste elveløpet. Beregnet tverrsnitt er har en bunnbredde på 1 meter, vannstand på 1,15 meter, og med en sikkerhetsmargin på 50 cm blir topp bredde på grøften i underkant av 11 meter.

Legger man til grunn at avskjærende grøft skal håndtere 50 % av dimensjonerende flom reduseres vannstanden til 0,9 meter og en bredde på toppen på 9 meter. Det vil med andre ord ikke utgjøre for dimensjonen på grøften å legge til grunn dimensjonerende flom.

Figur 19. Avskjærende grøft langs ny vei over Trettelva.

Figur 20. Lengdeprofil av avskjærende grøft. Rød strek er eksisterende terreng og grønn foreslått ny bunn for grøft.

Senterlinje ny vei

Avskjærende grøft

Helning ca. 2 %

Helning ca. 5-6 %

Fi g u r 2 1 . Be r e g n e t t v e r r sn i t t p å a v s k j æ r e n d e g r øf t s o m v i l h a k a p a s i t e t t i l å h å n d t e r e d i m e n s j o n e r e n d e f l o m .

Qdim: 13.1 m3/s

Fall 2 %

Manning M 25 m1/3/s

Parameter Lengde/høyde (m):

b 1.0

z 3

y 1.15

B 7.9

Fribord 0.5

TB 10.9

y+Fribord 1.65

2.57

Areal "vått" (m2) 5.1

Areal tv.snitt total (m2) 9.8

6 Vei langs Steinfjellvatnet

Steinfjellvatnet har et nedslagsfelt på 16 ha, hvorav 12 % av arealet er innsjøen og 88 % er snaumark, se Figur 22. På grunn av feltets størrelse er det kun benyttet rasjonal formel for å vurdere flomverdien for en 100-årsflom med 40 % klimafaktor.

Figur 22. Nedslagsfelt for Steinfjellvatnet markert med rød strek.

Trolig vil ikke en kort nedbørhendelse være kritisk for vannstandstigning i Steinfjellvatnet, men heller en langvarig regnperiode. Det er derfor valgt å se forenklet på hvor mye vann (volum) som kommer på et døgn og hva det tilsvarer i vannstandsstigning på overflaten til Steinfjellvatnet. Antar da at vannet øker på overflaten som en vertikal vannsøyle, noe som er en konservativ tilnærming da vannet vil fordele seg utover et større areal jo høyere det stiger.

Parametere som er benyttet i den rasjonale formel og beregnede flommengder er vist i Tabell 10.

Beregnet vannmengde til Steinfjellvatnet i løpet av et døgn er omtrent 15 000 m³. Med et overflateareal lik 1,96 ha (19 600 m²) tilsvarer det en vannstandstigning på 76 cm.

Tabell 10. Parametere benyttet i den rasjonale formel og beregning av flommengder Steinfjellvatnet.

Parameter Verdi Enhet

Konsentrasjonstid 24 timer

Gjennomsnittlig avrenningsfaktor, C 0,72 -

Areal 16 ha

Returperiode 100 år

Intensitet 10,7 l/s*ha

Klimafaktor 1,4 -

Vannføring 173 l/s

Volum over et døgn 15 000 m³

Beregningene har da ikke inkludert at det vil være en utløpsmengde fra Steinfjellvatnet samtidig, noe som vil være en konservativ forenkling å neglisjere. Basert på ovenstående vurdering anbefales det at veien etableres minst 1 meter over normalt vannspeil, beregnet vannstand inkludert en

sikkerhetsmargin. Fra terrengdata virket det som at vannspeilet ligger omtrent på kote +533. Altså bør ny vei ligger på kote +534 langs Steinfjellvatnet.

7 Usikkerhet

Usikkerheten i flomberegningene er vurdert etter NVE-veileder 7/2015. Observasjoner i nært vassdrag gjør flomberegningene noe mindre usikre, men med lite data i vassdraget settes usikkerheten til flomberegningene til stor: «

Brukbart hydrologisk datagrunnlag i kombinasjon med store gradienter i spesifikke flomstørrelser i området alternativt begrenset hydrologisk datagrunnlag.» (tabell 8, NVE, 2015b)

Hydrauliske beregninger i HY-8 er basert på endimensjonale forhold og vil ikke ta høyde for

sidestrømninger. F.eks. hvis vi leder vannet fra de nordligste elveløpene til innløpet til nye kulverter vil det forårsake turbulens og strømningsforhold som er vanskelig å beregne.

Det anbefales at det legges til en sikkerhetsmargin lik 50 cm på beregnet vannstand for veien som skal krysse Trettelva for å ta hensyn til usikkerhet i beregning av flomverdi og hydrauliske forhold.

8 Oppsummering og anbefalinger

Dimensjonerende flom, QDIM, er satt lik Q100 + 40 % klimapåslag, og er beregnet ved bruk anbefalte metoder i NVEs formelverk for små nedbørfelt (NVE, 2015b). Med vektlegging på observasjoner i nærliggende nedbørfelt ble dimensjonerende flom for Trettelva, hvor veien skal krysse, beregnet til 13 m³/s.

Det er antatt at veifylling vil følge dagens terreng, slik at det er behov for kulverter som avleder flomvannet. Som dimensjoneringsprinsipp for kulvertstørrelse ble et satt at vannstand ved innløp til kulvert skal være lik høyde på kulverten (y/D=1). Det er beregnet behov for to stykk Ø2000 betongrør for å ha tilstrekkelig kapasitet for å håndtere dimensjonerende flom.

Topp veibane bør ligge minst på kote +382,75 moh. for å ha en sikkerhetsmargin på 50 cm over beregnet vannspeil/topp kulvert. Endelig løsning av kulvert og vei bør kontrolleres når mer informasjon foreligger. Terrenget hvor kulvert skal legges er noe bratt (ca. 5 % helning), slik at innløp og utløp av kulvert bør ha vingemur for å sørge for at rørene ikke flytter på seg. I tillegg bør utløpet sikres for å hindre erosjon som følge av høye vannhastigheter i utløpet (6 m/s).

For å slippe å etablere kulverter gjennom veifylling over Trettelva bør det etableres en langsgående grøft som leder vannet fra nordvest til innløpet til betongkulvertene i sørøst. En grøft som er 1 meter bred, med sidehelning 1:3, vil gi en vanndybde på ca. 1,2 meter ved dimensjonerende flom.

Strømningsforholdene, hvor mye vann som går i vært sitt løp, i Trettelva hvor elven deler seg er ikke kjent, det må betraktes som konservativt å legge grunn at alt flomvann kan håndteres i avskjærende grøft.

Vei langs Steinfjellvatnet bør ligge minst 1 meter over normalt vannspeil, på anslagsvis kote +534.

Vannspeil bør kontrolleres/måles inn i felt for å bestemme endelig kotehøyde på veien.

Håndtering av vann langs og gjennom veinettet og ved vindturbiner må planlegges i

prosjekteringsfasen. Det bør tilstrebes at vannet får renne i størst mulig grad lik dagens situasjon ved at stikkrenner ligger i dagens grøfter og bekker. Langsgående grøfter må lede vannet til lavbrekk, hvor det legges stikkrenner.

Det skal etableres et midlertidig deponi like ved Trettelva. For å sørge for at masser ikke raser ut i elveløpet bør det legges opp til en sikkerhetssone fra elvens sidekant (f.eks. 5 meter).

9 Referanser og kilder

Norsk klimaservicesenter, 2017. Klimaprofil Sogn og Fjordane. Eit kunnskapsgrunnlag for klimatilpassing. [Internett] [Funnet 2. oktober 2019].

NVE, 2011. Rapport nr. 4-2011. Retningslinjer for flomberegninger (versjon 3: NVEs flomsonekartligging - retningslinjer for flomberegninger, godkjent 19.03.2013).

NVE, 2015a. Rapport nr. 13-2015. Nasjonalt formelverk for flomberegning i små nedbørfelt.

NVE, 2015b. Veileder nr. 7-2015. Veileder for flomberegninger i små uregulerte felt.

NVE, 2016. Rapport nr. 81-2016. Klimaendringer og framtidige flommer i Norge.

NVE, 2019. Hydra II programvare (lisensbelagt).

NVE, JBV & SVV, 2015. Rapport nr. 134-2015. Dimensjonerende korttidsnedbør. Naturfareprosjektet Delprosjekt 5 Flom og vann på avveie.

NVE, JBV & SVV, 2016. Rapport nr. 28-2016. Overvannshåndtering og drenering for veg og jernbane.

Naturfareprosjektet Delprosjekt 5 Flom og vann på avveie.

SVV, 2014. Håndbok N200 Vegbygging.

SVV, 2018a. Håndbok N200 Vegbygging.

SVV, 2018b. Rapport nr. 681. Lærebok: Drenering og håndtering av overvann. Vegdirektoratet. Februar 2018.

10 Vedlegg – NEVINA-rapport