Vannføringer før og etter regulering i Uvdalselva

(1)

Skagerak Kraft AS

Vannføringer før og etter regulering i Uvdalselva

Vannføringsendringer ved Solheimstulen, Haugan, Mogen og innløp til Fønnebøfjorden.

2011-09-09 Oppdragsnr.: 5112702

(2)

I}r

I

{

I

i

I

_l

æte dof.unsnlet er atrrbidd€t ev l{otconiult trIt sda del !n det oppdreget sotrl rlokwrcntet omtEtdl€r. OpFlavsrcte{ flhder Norcrsrsutt.

Dolarmenæt ni bare bqytte! til det formål sotB oppdfagtaalileB beaiaiver. og må iH<a t opioro8 allrr Ejorcr tilgjeqretig på annen måle eiler i

st€['re utgtreHl}g åltl bnnålet tilsier.

Norc!flsult AS I Pb. 626, NO-1309 Sånthit€ | Vegtllordgden 4, NO-'1338 sandd€

0 aq.0q.ll

_Van

_nla

_v

^at.,4, ; Uuolal"

^ø^[,t^o" ^TYofiÅ,^{{1,:^J}^o &$,rv€e*

^e"*r+

Rev )ato: Seskrivelse Jtarb€idet :aqkontroll

c\trondjobb\notconslt\61 12702\8 arbei*dokum€mter\sz tikigsssier [vdal\rappori æstvannløringsr,do* Z0lt.0E.Og I Slde2åv23

(3)

5112317 Oppdragsnr.: 5112702 Dokument nr.: 1

Vannføringer før og etter regulering i Uvdalselva | Revisjon: 0

c:\trond_jobb\norconsult\5112702\5 arbeidsdokumenter\52 tilsigsserier uvdal\restvannføringer\rapport restvannføringer.docx

2011-06-09 | Side 3 av 24

Innhold

1 Innledning 7

2 Beregning av tilsig til kraftverksfelta ut i fra måledata 9

3 Beregning av tilsig til delfelta i Uvdalselva 13

3.1 Vannføringsserier for Solheimstulen 14

3.2 Vannføringsserier for Haugan 16

3.3 Vannføringsserier for Mogen 18

3.4 Innløp Fønnebøfjord 20

4 Vedlegg A 22

(4)

Sammendrag

Denne rapporten beskriver vannføringsforholda i Uvdalselva oppstrøms Fønnebøfjorden før og etter utbyggingen av Uvdalsreguleringen. På denne elvestrekningen er den naturlige vannføringen redusert som følge av at øvre deler av nedbørfeltet er overført til Uvdal 1 kraftverk. Elva mottar derfor kun avrenning fra restfelta nedenfor overføringene, samt tidvise flomspill fra Sønstevatn og bekkeinntaka.

Spesifikt er vannføringsforholda beskrevet for fire ulike steder i elva, for

situasjonen før og etter regulering. Stedene er Solheimstulen, Haugan, Mogen, og innløp Fønnebøfjord. Solheimstulen ligger 33 km ovenfor Fønnebøfjorden, Haugan 21 km ovenfor, og Mogen14 km ovenfor Fønnebøfjorden.

For alle de fire stedene ble tilsigsserier beregnet for før- og etter-situasjonen.

Registrerte tilsigsverdier for Uvdal 1 og Uvdal 2 kraftverk ble brukt som grunnlag for beregningene. Disse verdiene gjengir uregulert tilsig fra

kraftverksfelta, samt at differansen mellom dem gjengir det uregulerte tilsiget fra lokalfeltet mellom Fønnebøfjord og delfeltet som er overført til Uvdal 1. De registrerte tilsigene dekker årene 2001 til 2010. For å få et bedre statistisk grunnlag ble tilsigsseriene forlenget bakover ved hjelp av regresjon mot

naturlige vannføringsserier fra nærliggende felt i området. Forlengelsen ble gjort tilbake til 1977, noe som ga i alt 34 år med vannføringsdata.

Tilsigsseriene for de fire delfelta i Uvdalselva ble så beregnet ved å skalere verdiene for kraftverksfelta for forskjell i feltareal og i spesifikk avrenning til de enkelte delfelt. Hvert delfelt fikk sine tilsig beregnet fra det kraftverksfeltet som var mest likeartet mht. fordeling i høyde over havet, eller den kombinasjon av kraftverksfelt som ga mest likeartet høydefordeling som resultat.

Beregningene viser at Uvdalsreguleringen ikke har medført noen utjamning av vannføringsmønsteret i Uvdalselva i forhold til før. Vannføringene på de fire angitte stedene etter reguleringen har derfor fortsatt det samme uregulerte variasjonsmønsteret over året, men vannmengdene har blitt mindre. For Solheimstulen og Mogen har reguleringen medført at middelvannføringene har blitt redusert til ca. 30 % av de naturlige verdiene, mens for Haugan og ved innløpet til Fønnebøfjorden har de blitt redusert til ca. 47 % av de opprinnelige middelvannføringene.

Flomstørrelsene for årsflom og opp til 100-årsaflom har blitt redusert enda litt kraftigere, hhv. til 28 % og 29 % av de opprinnelige verdiene ved Solheimstulen og Mogen, og til 42 % og 46 % av de opprinnelige verdiene ved Haugan og ved innløpet til Fønnebøfjorden.

(5)

Oppdragsnr.: 5112702 Dokument nr.: 1

2011-06-09 | Side 5 av 24

Gjennomsnittlig antall dager i året med vannføring mindre enn den opprinnelige alminnelige lavvannføringen har økt med 130 for Solheimstulen, 74 for Haugan, 117 for Mogen og 87 ved innløpet til Fønnebøfjorden.

Hovedresultatene av beregningene mht. vannføring er oppsummert i Tabell 1 nedenfor. Tabell 2 viser antall dager med vannføring mindre enn opprinnelig alminnelig lavvannføring før og etter regulering.

Tabell 1Hovedresultater vannføring.

Felt Feltareal Middelvannf.

(NVE-atlas) 1961-1990

Middelvannf.

(tilsigsserie) 1977-2010

Alm.lavvannf.

(tilsigsserie) 1977-2010 Uvdal 1 kraftverksfelt 334,90 km² 7,86 m³/s 6,21 m³/s

Uvdal 2 kraftverksfelt 686,30 km² 14,42 m³/s 11,92 m³/s Uvdal 2 lokalfelt 351,40 km² 6,56 m³/s 5,71 m³/s

Solheimstulen nat.felt Solheimstulen reg.felt

57,34 km² 17,84 km²

1.25 m³/s 0,35 m³/s

0,99 m³/s 0,28 m³/s

0,08 m³/s 0,02 m³/s

Haugan nat.felt Haugan reg.felt

235,97 km² 118,60 km²

4,64 m³/s 2,10 m³/s

3,73 m³/s 1,74 m³/s

0,28 m³/s 0,13 m³/s

Mogen nat.felt Mogen reg.felt

475,86 km² 167,23 km²

10,14 m³/s 3,06 m³/s

8,20 m³/s 2,61 m³/s

0,61 m³/s 0,16 m³/s

Innl.Fønnebøfj. nat.felt Innl.Fønnebøfj. reg.felt

665,31 km² 330,47 km²

14,09 m³/s 6,23 m³/s

11,64 m³/s 5,42 m³/s

0,89 m³/s 0,21 m³/s

(6)

Tabell 2 Antall dager med vannføring under opprinnelig alminnelig lavvannføring.

Felt Gjennomsnittlig antall dager med vannføring mindre enn den opprinnelige alminnelige lavvannføring

Solheimstulen før reg.

Solheimstulen etter reg.

25 dager 155 dager

Haugan før reg.

Haugan etter reg.

23 dager 97 dager

Mogen før reg.

Mogen etter reg.

23 dager 140 dager

Innl.Fønnebøfj. før reg.

Innl.Fønnebøfj. etter reg.

27 dager 114 dager

(7)

Oppdragsnr.: 5112702 Dokument nr.:1

Vannføringerfør og etter regulering i Uvdalselva| Revisjon:0

2011-06-09| Side7av24

1 ^Innledning

Norconsult AS, v/ dr.ing. Trond Rinde, er engasjert av Skagerak Kraft AS for å dokumentere vannføringsforholda på fire spesifiserte steder i Uvdalselva oppstrøms Fønnebøfjorden. Øvre del av vassdraget er her overført til Uvdal 1 kraftverk, slik at elva nedenfor kun mottar tilsig fra restfeltet.

Hensikten med beregningene er å dokumentere endringene i vannføringsforholda fra før til etter at reguleringen av vassdragetble gjennomført.

Vannføringsendringene er beregnet for fire ulike steder i Uvdalselva, for situasjonen før og etter regulering. De fire stedene er Solheimstulen, Haugan, Mogen, og innløp Fønnebøfjord. Stedenes geografiske plassering og tilhørende naturlige og regulerte nedbørfelt er vist i Figur 1. Området som er skravert med blått viser feltet som er overført til Uvdal 1 kraftverk.

I Tabell 3 er vist tilhørende feltarealer og middelvannføringer for nedslagsfelta slik de framkommer fra NVEs vassdragsatlas. Middelvannføringene referer her til normalperioden 1961 –1990, og er estimert av NVE med en usikkerhet på +/- 20% (http://atlas.nve.no).

Figur 1 Delfelt med tilhørende naturlige felt og restfelt etter regulering.

Solheimstulen

Haugan

3

Mogen

Fønnebøfjord

2

4 1

(8)

Tabell 3 Feltarealer og middelvannføringer basert på NVEs vassdragsatlas.

Felt Naturlig

feltareal

Naturlig vannf.

(NVE-atlas)

Restareal etter regulering

Rest vannf.

(NVE-atlas) Solheimstulen 57,34 km² 1.25 m³/s 17,84 km² 0,35 m³/s

Haugan 235,97 km² 4,64 m³/s 118,60 km² 2,10 m³/s

Mogen 475,86 km² 10,14 m³/s 167,23 km² 3,06 m³/s

Innløp Fønnebøfjord 665,31 km² 14,09 m³/s 330,47 km² 6,23 m³/s

Uvdal 2 totalfelt (Fønnebøfjord totalfelt)

686,27 km² 14,42 m³/s 351,43 km² 6,56 m³/s

(9)

2011-06-09 | Side 9 av 24

2 Beregning av tilsig til kraftverksfelta ut i fra måledata

Avrenningstallene fra NVEs vassdragsatlas har stor unøyaktighet og gjengir ikke avrenningens fordeling over året. For å få et nøyaktigere anslag, samt et bilde av variasjonen, må derfor

avrenningene beregnes ut i fra målte vannføringsserier. Som utgangspunkt for disse beregningene er det i denne rapporten brukt tilsigsverdiene som er registrert for Uvdal 1 og Uvdal 2 kraftverk.

Disse lagres fortløpende i Skagerak Krafts vannhusholdningsdatabase, og er de eneste registreringer av vanntilsig som gjøres i nedslagsfeltet oppstrøms Fønnebøfjorden, der de fire målpunktene ligger.

Tilsigsverdiene gjengir uregulert tilrenning fra kraftverksfelta. Differansen mellom tilsiget til Uvdal 2 og Uvdal 1 gjengir dessuten uregulert tilrenning fra delarealet mellom Uvdal 2 og Uvdal 1

kraftverksfelt, dvs. Fønnebøfjord lokalfelt (se Figur 1).

Før 2001 foreligger tilsigsverdiene kun som ukesverdier, men fra og med 2001 er dataene lagret på døgnbasis. Figur 2 viser tilsigsserien for Uvdal 2 kraftverk for årene 2001 til 2010.

Figur 2 Tilsig til Uvdal 2 fra Skageraks database. Middelvannføring = 13.31 m3/s.

De registrerte kraftverkstilsigene er i vannhusholdningsdatabasen beregnet som summen av vannforbruk og flomspill i kraftverka, pluss magasinoppfylling i Sønstevatn. Vannforbruket i kraftverka er i sin tur omregnet fra kraftstasjonenes energioutput. Med forbehold om at riktige energiekvivalenter og falltapsformler har blitt brukt i disse omregnigene, kan det antas at

tilsigsverdiene som er lagret i databasen er korrekte mht. tilrenningsvolumene til kraftverka over tid.

Disse tilsigsverdiene anses derfor som "fasit" mht. tilsigsvolumets størrelse.

-50 0 50 100 150 200

jan. 01 jan. 02 jan. 03 jan. 04 jan. 05 jan. 06 jan. 07 jan. 08 jan. 09 jan. 10 Uvdal 2 Tilsig [m3/s]

(10)

Den store magasineffekten i Sønstevatn gjør imidlertid at seriene som er beregnet ikke viser et realistisk variasjonsmønster fra tidskritt til tidskritt. Dataseriene har mange innslag av negative verdier og for store sprang fra dag til dag. For å gjenskape et mer naturlig variasjonsmønster og dessuten kunne forlenge seriene bakover i tid, måtte tilsigene derfor også beregnes ut i fra målte vannføringer fra uregulerte felt i nærheten. Forlengelse bakover i tid anses som nødvendig for å skape et bedre statistisk grunnlag for utregning av vannføringsparametrene.

Data fra de naturlige nedbørfelta Borgåi, Viertjern og Austbygdåi ble her benyttet. Alle disse ligger nær Uvdalsområdet, med Viertjern og Austbygdåi grensende inntil Uvdalsfeltet i sør og Borgåi beliggende ca. 30 km mot nordøst. Vannføringene fra disse felta har dessuten høy korrelasjon med tilsigene som er registrert for kraftverksfelta.

Ved å ta regresjon fra vannføringsseriene til Borgåi, Viertjern og Austbygdåi mot tilsigseriene til Uvdal 1 og Uvdal 2 kraftverk, kunne nye serier for kraftverkstilsigene gjenskapes uten de unaturlige hakkene mellom tidskritta. Følgende regresjoner ble brukt til å beregne tilsigsseriene til Uvdal 1 og Uvdal 2 kraftverk:

Q_Uvd1 = ( -0.1219 * Q_Borgåi + 0.0434 * Q_Austb.åi + 5.0471 * Q_Viertj.) / 0.9378

Q_Uvd2 = ( 0.4099 * Q_Borgåi + 0.8950 * Q_Austb.åi + 3.5837 * Q_Viertj.) / 0.9482

Forklart varians (R2) mellom regresjonene og utgangsseriene ble her 0,78 for Uvdal 1 og 0,86 for Uvdal 2.

Tilsiget for lokalfeltet mellom Uvdal 2 og Uvdal 1 ble som før beregnet som differansen mellom tilsigene til de to kraftverksfelta:

Q_{Uvd2_lokal} = Q_Uvd2 - Q_Uvd1

Forklart varians mellom denne regresjonen og utgangsserien ble her 0,78.

Figur 3 viser det beregnede tilsiget for Uvdal 2 kraftverk i forhold til den registrerte utgangsserien fra vannhusholdningsdatabasen. I Figur 4 vises hvordan midlere årsvariasjon for denne serien stemmer overens med utgangsserien. Det framgår at tilsigene som er beregnet ved regresjon fra måledataene gjengir variasjonsmønsteret i tilsiget til Uvdal 2 kraftverk med god nøyaktighet.

Figurer som viser tilsvarende overensstemmelser for feltet til Uvdal 1 og lokalfeltet mellom Uvdal 2 og Uvdal 1, er vist i vedlegg A bakerst i rapporten.

Tilsigsseriene for kraftverksfelta kunne nå også forlenges bakover i tid så langt som målestasjonene hadde dekning, i dette tilfellet tilbake til 1977. Figur 5 viser den forlengede tilsigsserien for Uvdal 2 kraftverk, sammenholdt med de registrerte tilsigsdataene.

I Tabell 4 er vist middeltilsigene som framkommer for kraftverksfelta og lokalfeltet, hhv. fra NVEs avrenningskart og fra de registrerte og de interpolerte dataseriene. Det framgår at verdiene fra dataseriene ligger klart under tallene fra NVEs avrenningskart, og at tallene som representerer hele perioden 1977 – 2010 er lavere enn tallene for perioden 2001 – 2010.

(11)

2011-06-09 | Side 11 av 24

Figur 3 Registrert og beregnet tilsig til Uvdal 2 kraftstasjon. Middelvannføring = 13.31 m3/s.

Figur 4 Registrert og beregnet midlere tilsigsfordeling for Uvdal 2 for perioden 2001 - 2010.

Figur 5 Registrert og beregnet tilsig til Uvdal 2. Beregnet tilsig forlenget bakover til 1977.

-50 0 50 100 150 200 250

jan. 01 jan. 02 jan. 03 jan. 04 jan. 05 jan. 06 jan. 07 jan. 08 jan. 09 jan. 10 Uvdal 2 Tilsig [m3/s] regr Uvdal2 [m3/s]

-20 0 20 40 60 80

1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. 1.10. 1.11. 1.12.

tils. Uvdal2 regr Uvdal2

0 50 100 150 200

jan.

77 jan.

79 jan.

81 jan.

83 jan.

85 jan.

87 jan.

89 jan.

91 jan.

93 jan.

95 jan.

97 jan.

99 jan.

01 jan.

03 jan.

05 jan.

07 jan.

09 regr Uvdal2 [m3/s] tils. Uvdal2 [m3/s]

(12)

Tabell 4 Middelvannføringer basert på NVEs vassdragsatlas, og registrerte og beregnede verdier.

Felt Tilsigsareal Middelvannf.

(NVE-atlas) 1961-90

Middelvannf.

(registrert) 2001-2010

Middelvannf.

(reg. + ber.) 1977-2010

Uvdal 1 kraftverksfelt 334,90 km²

7,86 m³/s (100 %)

7,08 m³/s (90.1 %)

6,21 m³/s (79.0 %)

Uvdal 2 lokalfelt (Fønnebøfjord lokalfelt)

351,40 km²

6,56 m³/s (100 %)

6,23 m³/s (95.0 %)

5,71 m³/s (87.0 %)

Uvdal 2 totalfelt (Fønnebøfjord totalfelt)

686,30 km²

14,42 m³/s (100 %)

13,31 m³/s (92.3 %)

11,92 m³/s (82.7 %)

(13)

2011-06-09 | Side 13 av 24

3 Beregning av tilsig til delfelta i Uvdalselva

Ut i fra de beregnede tilsigsseriene for tilsigsfelta til Uvdal 1, Uvdal 2 og lokalfeltet mellom disse ble så tilsigsigsserier for de fire angitte stedene i Uvdalselva konstruert. Dette ble gjort ved å skalere verdiene for forskjell i feltareal og spesifikk avrenning mellom kraftverksfelta og det enkelte delfelt.

Forskjellene i spesifikk avrenning ble hentet fra NVEs avrenningskart. Hvert delfelt fikk dessuten sitt tilsig beregnet fra det av kraftverksfelta som var mest likeartet mht. høydefordeling, eller fra den kombinasjon av disse som ga mest likeartet høydefordeling som resultat. Figur 6 viser de

hypsografiske kurvene (høydefordelingskurvene) for kraftverksfelta og de aktuelle delfelta langs Uvdalselva. Kurvene er beregnet fra N50 kartdata, med 100x100 meters ruteoppløsning.

Figur 6 Hypsografiske fordelinger (høydefordelinger) for kraftverksfelta og delfelta.

400 moh 600 moh 800 moh 1000 moh 1200 moh 1400 moh 1600 moh

0 % 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % Areal

Uvdal1 Uvdal2_lokal Uvdal2_total

0 % 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % Areal

Solheimstulen naturlig felt Solheimstulen restfelt Haugan naturlig felt Haugan_restfelt

0 % 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 % Areal

Mogen naturlig felt Mogen_restfelt Fønnebø naturlig felt Fønnebø_restfelt

(14)

3.1 VANNFØRINGSSERIER FOR SOLHEIMSTULEN

Både det naturlige feltet til Solheimstulen og restfeltet etter regulering har tilnærmet identisk høydefordeling med tilsigsfeltet til Uvdal 1 kraftverk. Tilsigsserien for begge disse felta ble derfor skalert fra tilsigsserien som ble beregnet for Uvdal 1 kraftverk. Tabell 5 viser feltareal og NVE-tilsig for delfelta ved Solheimstulen og for Uvdal 1 kraftverksfelt.

Tabell 5 Skaleringsparametre for Solheimstulen.

Felt Solheimstulen

naturlig felt

Solheimstulen restfelt Uvdal 1 kraftversfelt

Areal Spes. avr. (NVE-atlas)

Middelv.f. (NVE-atlas)

57,34 km² 21,80 l/skm² 1,25 m³/s

17,84 km² 19,62 l/skm² 0,35 m³/s

334,90 km² 23,46 l/skm² 7,86 m³/s

Tilsigsseriene til det naturlige feltet og restfeltet til Solheimstulen ble ut i fra dette beregnet fra sammenhengene:

QSolh.s. naturlig = Q_Uvd.1^x (57,34 ^x 21,80) / (334,9 ^x 23,46)

QSolh.s. restfelt = Q_Uvd.1^x (17,84 ^x 19,62) / (334,9 ^x 23,46)

Figur 7 viser midlere årsfordeling for tilsiget til Solheimstulen slik det var før reguleringen ble iverksatt (blå linje) samt 95 % persentilen for denne vannføringen (blå stiplet linje), og tilsvarende for situasjonen etter at reguleringen var gjennomført (røde linjer).

I Tabell 6 er karakteristiske vannføringstall før og etter regulering oppsummert. Det går fram at reguleringen har redusert middelvannføring på stedet til 30 % av den opprinnelige, fra 0,99 m³/s til 0,29 m³/s, og at gjennomsnittlig antall dager i året med vannføring mindre enn den opprinnelige middelvannføringen er økt fra 272 dager til 340 dager. Gjennomsnittlig antallet dager i året med vannføring mindre enn opprinnelig alminnelig lavvannføring er økt fra 25 dager til 155 dager.

Flomvannføringene for årsmiddelflom og opp til 100-årsflom har blitt redusert til ca. 28 % av de opprinnelige verdiene.

(15)

2011-06-09 | Side 15 av 24

Figur 7 Midlere årsfordeling og 95% persentil for Solheimstulen, 1977 – 2010.

Tabell 6 Karakteristiske vannføringsparametre for Solheimstulen før og etter reguleringen.

(*) Det er her antatt full kapasitet i overføringene. Evt. tilstopping av inntakene vil kunne øke flomvannføringene opp mot verdiene fra før reguleringen.

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0

1. jan. 15. jan. 29. jan. 12. feb. 26. feb. 12. mar. 26. mar. 9. apr. 23. apr. 7. mai. 21. mai. 4. jun. 18. jun. 2. jul. 16. jul. 30. jul. 13. aug. 27. aug. 10. sep. 24. sep. 8. okt. 22. okt. 5. nov. 19. nov. 3. des. 17. des. 31. des.

m3/s

Solheimskollen naturfelt Solheimskollen restfelt

Q95% nat. Q95% rest

Statistiske vannføringsparametre :

Qmid Qmedian Qmax Q95% Q5% Q5% vinter Q5% sommer

før regulering:

0.99 m3/s 0.35 m3/s 22.62 m3/s 4.23 m3/s 0.07 m3/s 0.05 m3/s 0.20 m3/s

etter regulering:

0.29 m3/s 0.11 m3/s 5.74 m3/s 1.23 m3/s 0.02 m3/s 0.02 m3/s 0.05 m3/s

Beregnede vannføringer:

Alm.lvf. årsmid.flom 5 årsflom 10 årsflom 100 årsflom før regulering:

0.08 m3/s 10.63 m3/s 13.65 m3/s 16.82 m3/s 27.37 m3/s

etter regulering:

0.02 m3/s 2.85 m3/s 3.57 m3/s 4.34 m3/s 6.86 m3/s

(*)

Gjennomsnittlige varigheter over året:

større enn:

Qmid.nat. Qmed.nat. alm.lvf. nat. Q-5% Q 95%

0.99 m3/s 0.35 m3/s 0.08 m3/s 0.07 m3/s 4.23 m3/s

før regulering:

272 da ger 183 da ger 25 da ger 18 da ger 18 da ger

etter regulering:

dager med vannføring mindre enn:

(16)

3.2 VANNFØRINGSSERIER FOR HAUGAN

Høydefordelingen til det naturlige tilsigsfeltet til Haugan ligger mellom den til kraftverksfeltet for Uvdal 1 og den til feltet for Uvdal 2, men dog noe nærmere Uvdal 1. Tilsigsserien ble her derfor beregnet både ut i fra seriene til Uvdal 1 og Uvdal 2, men med større vekt på Uvdal 1 serien (0,6) enn på Uvdal 2 serien (0,4). For restfeltet til Haugan ble høydefordelingen best gjengitt ved å ta middelet av fordelingene for alle felta Uvdal 1, Uvdal 2 og Fønnebøfjord lokalfelt. Disse seriene ble derfor her beregnet ut i fra alle disse tilsigsseriene, vektet med faktoren 0.33 hver. Tabell 7 viser feltareal og NVE-tilsig for delfelta ved Haugan og for kraftverksfelta.

Tabell 7 Skaleringsparametre for Haugan.

Felt Haugan

naturlig felt

Haugan restfelt

Uvdal 1 kraftversfelt

Fønnebøfjord lokalfelt

Areal Spes. avr.

(NVE-atlas) Middelv.f.

(NVE-atlas)

235,97 km² 19,66 l/skm²

4,64 m³/s

118,60 km² 17,71 l/skm²

2,10 m³/s

334,90 km² 23,46 l/skm²

7,86 m³/s

686,27 km² 21,01 l/skm²

14,42 m³/s

351,37 km² 18,67 l/skm²

6,56 m³/s

Tilsigsseriene til det naturlige feltet og restfeltet til Haugan ble beregnet fra sammenhengene:

QHaug. naturlig = 0,6 ^x Q_Uvd.1^x (235,97 ^x 19,66) / (334,90 ^x 23,46) + 0,4 ^x Q_Uvd.2^x (235,97 ^x 19,66) / (686,27 ^x 21,01)

QHaug. restf. = 0,33 ^x Q_Uvd.1^x (118,60 ^x 17,71) / (334,90 ^x 23,46) + 0,33 ^x Q_Uvd.2^x (118,60 ^x 17,71) / (686,27 ^x 21,01) + 0,33 ^x Q_Føn.lok^x (118,60 ^x 17,71) / (351,37 ^x 18,67)

I Figur 8 er vist midlere årsfordeling for tilsiget til Haugan slik det var før reguleringen ble iverksatt (blå linje), samt 95 % persentilen for denne vannføringen (blå stiplet linje), og tilsvarende for etter at reguleringen var gjennomført (røde linjer).

I Tabell 8 er karakteristiske vannføringstall før og etter regulering oppsummert. Reguleringen har redusert middelvannføring på stedet til 47 % av den opprinnelige, fra 3,74 m³/s til 1,74 m³/s, mens gjennomsnittlig antall dager i året med vannføring mindre enn opprinnelig middelvannføring er økt fra 269 dager til 318 dager. Gjennomsnittlig antallet dager i året med vannføring mindre enn opprinnelig lavvannføring er økt fra 23 dager til 97 dager.

(17)

2011-06-09 | Side 17 av 24

Figur 8 Midlere årsfordeling og 95% persentil for Haugan, 1977 – 2010.

Tabell 8 Karakteristiske vannføringsparametre for Haugan før og etter reguleringen.

(*) Det er her antatt full kapasitet i overføringene. Evt. tilstopping av inntakene vil kunne øke flomvannføringene opp mot verdiene fra før reguleringen.

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 50.0

m3/s

Tjørngrøan naturfelt Tjørngrøan restfelt

Q95% nat. Q95% rest

Statistiske vannføringsparametre :

Qmid Qmedian Qmax Q95% Q5% Q5% vinter Q5% sommer

før regulering:

^{3.74 m3/s} ^{1.36 m3/s} ^{79.11 m3/s} ^{15.96 m3/s} ^{0.25 m3/s} ^{0.20 m3/s} ^{0.74 m3/s}

etter regulering:

^{1.74 m3/s} ^{0.66 m3/s} ^{32.18 m3/s} ^{7.44 m3/s} ^{0.11 m3/s} ^{0.09 m3/s} ^{0.30 m3/s}

47 %

Beregnede vannføringer:

Alm.lvf. årsmid.flom 5 årsflom 10 årsflom 100 årsflom før regulering:

^{0.28 m3/s} ^{38.24 m3/s} ^{48.50 m3/s} ^{59.27 m3/s} ^{95.08 m3/s}

etter regulering:

^{0.13 m3/s} ^{16.98 m3/s} ^{20.95 m3/s} ^{25.13 m3/s} ^{39.00 m3/s}

(*)

Gjennomsnittlige varigheter over året:

større enn:

Qmid.nat. Qmed.nat. alm.lvf. nat. Q 5% Q 95%

3.74 m3/s 1.36 m3/s 0.28 m3/s 0.25 m3/s 15.96 m3/s

før regulering:

etter regulering:

^{318 da ger} ^{246 da ger} ^{97 da ger} ^{85 da ger} ^{2 da ger}

dager med vannføring mindre enn:

(18)

3.3 VANNFØRINGSSERIER FOR MOGEN

Høydefordelingen til naturlfeltet ned til Mogen ligger nokså midt mellom fordelingene til felta for Uvdal 1 og Uvdal 2 kraftverk. Tilsigene ble her derfor beregnet ut i fra seriene for disse to felta vektet med 0,5 hver. Høydefordelingen til restfeltet ble best gjengitt ved å kombinere fordelingen for Uvdal 1 kraftverksfelt med vekting 0,2 og fordelingen for Fønnebøfjord lokalfelt med vekting 0,8.

Tilsigene ble beregnet fra seriene til disse felta, og med disse vektene. Tabell 9 viser her feltareal og NVE-tilsig for delfelta ved Mogen og for de benyttede kraftverksfelta.

Tabell 9 Skaleringsparametre for Mogen.

Felt Mogen

naturlig felt

Mogen restfelt

Areal Spes. avr.

(NVE-atlas)

475,75 km² 21,31 l/skm²

10,14 m³/s

167,23 km² 18,30 l/skm²

3,06 m³/s

686,27 km² 21,01 l/skm²

14,42 m³/s

334,90 km² 23,46 l/skm²

7,86 m³/s

351,37 km² 18,67 l/skm²

6,56 m³/s

Tilsigsseriene ned til Mogen ble dermed beregnet ut i fra sammenhengene:

QMog. naturlig = 0,5 ^x Q_Uvd.1^x (475,75 ^x 21,31) / (334,90 ^x 23,46) + 0,5 ^x Q_Uvd.2^x (475,75 ^x 21,31) / (686,27 ^x 21,01)

QMog. restf. = 0,2 ^x Q_Uvd.1^x (167,23 ^x 18,30) / (334,90 ^x 23,46) + 0,8 ^x Q_Føn.lok^x (167,23 ^x 18,30) / (351,37 ^x 18,67)

I Figur 9 viser de midlere årsfordelingene for tilsiget til Mogen før og etter reguleringen, mens Tabell 10 oppsummerer de karakteristiske vannføringstallene.

Reguleringen har for dette punktet i vassdraget redusert middelvannføring til 33 % av den opprinnelige, og økt gjennomsnittlig antall dager i året med vannføring mindre enn opprinnelig middelvannføring fra 268 dager til 335. For antallet dager i året med vannføring mindre enn opprinnelig lavvannføring er økningen fra 23 dager til 126 dager.

(19)

2011-06-09 | Side 19 av 24

Figur 9 Midlere årsfordeling og 95% persentil for Mogen, 1977 – 2010.

Tabell 10 Karakteristiske vannføringsparametre for Mogen før og etter reguleringen.

(*) Det er her antatt full kapasitet i overføringene. Evt. tilstopping av inntakene eller overløp fra Sønstevatnmagasinet vil kunne øke flomvannføringene opp mot verdiene fra før reguleringen.

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0

m3/s

Bjerkeflåta naturfelt Bjerkeflåta restfelt

Q95% nat. Q95% rest

Statistiske vannføringsparametre :

Qmid Qmedian Qmax Q95% Q5% Q5% vinter Q5% sommer

før regulering:

^{8.20 m3/s} ^{3.00 m3/s} 170.24 m3/s 35.22 m3/s 0.52 m3/s 0.45 m3/s 1.59 m3/s

etter regulering:

^{2.68 m3/s} ^{1.07 m3/s} ^{44.61 m3/s} ^{11.20 m3/s} ^{0.16 m3/s} ^{0.11 m3/s} ^{0.35 m3/s}

Beregnede vannføringer:

Alm.lvf. årsmid.flom 5 årsflom 10 årsflom 100 årsflom før regulering:

0.61 m3/s 83.13 m3/s 104.95 m3/s 127.89 m3/s 204.08 m3/s

etter regulering:

0.16 m3/s 26.55 m3/s 32.79 m3/s 39.35 m3/s 61.13 m3/s

(*)

Gjennomsnittlige varigheter over året:

større enn:

Qmid.nat. Qmed.nat. alm.lvf. nat. Q 5% Q 95%

8.20 m3/s 3.00 m3/s 0.61 m3/s 0.52 m3/s 35.22 m3/s

før regulering:

etter regulering:

dager med vannføring mindre enn:

(20)

3.4 INNLØP FØNNEBØFJORD

Høydefordelingen til naturfeltet til Fønnebøfjord tilsvarer den til Uvdal 2 kraftverksfelt. Tilsigsserien ble her derfor beregnet fra tilsigene til Uvdal 2, men skalert for forskjellen i feltareal og spesifikk avrenning mellom innløpet og utløpet av fjorden. På samme måten har restfeltet til Fønnebøfjord identisk høydefordeling med den for Fønnebøfjord lokalfelt. Tilsigene for restfeltet ble derfor beregnet fra tilsigsserien til Fønnebøfjord lokalfelt, med skalering for disse forskjellene. Tabell 11 viser arealene og NVE-tilsigene for de ulike felta ned til Fønnebøfjord.

Tabell 11 Skaleringsparametre for innløp Fønnebøfjord.

Felt Innløp

Fønnebø naturlig felt

Innløp Fønnebø

restfelt

Areal Spes. avr.

(NVE-atlas)

665,37 km² 21,16 l/skm²

14,08 m³/s

331,08 km² 19,83 l/skm²

6,56 m³/s

686,27 km² 21,01 l/skm²

14,42 m³/s

351,37 km² 18,67 l/skm²

6,56 m³/s

Tilsigsseriene ble beregnet som:

QFønneb. naturlig = Q_Uvd.2^x (665,37 ^x 21,16) / (686,27 ^x 21,01)

QFønneb. restf. = Q_Føn.lok^x (331,08 ^x 19,83) / (351,37 ^x 18,67)

Figur 10 viser årsfordeling for tilsiget til innløp Fønnebøfjord før og etter reguleringen.

Karakteristiske vannføringstall er vist i Tabell 12.

Ved innløpet til Fønnebøfjorden har reguleringen forårsaket at middelvannføringen er redusert til 47 % av den opprinnelige verdien. Gjennomsnittlig antall dager i året med vannføring mindre enn opprinnelig middelvannføring er økt fra 267 dager til 318 dager. Antallet dager i året med

vannføring mindre enn opprinnelig alminnelig lavvannføring har økt fra 27 til 114.

(21)

2011-06-09 | Side 21 av 24

Figur 10 Midlere årsfordeling og 95% persentil for innløp Fønnebøfjord, 1977 – 2010.

Tabell 12 Karakteristiske vannføringsparametre for innløp Fønnebøfjord før og etter reguleringen.

(*) Det er her antatt full kapasitet i overføringene. Evt. tilstopping av inntakene eller overløp fra Sønstevatnmagasinet vil kunne øke flomvannføringene opp mot verdiene fra før reguleringen.

0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0

m3/s

Innl.Fønnebø naturfelt Innl.Fønnebø restfelt

Q95% nat. Q95% rest

Statistiske vannføringsparametre :

Qmid Qmedian Qmax Q95% Q5% Q5% vinter Q5% sommer

før regulering:

^{11.64 m3/s} ^{4.42 m3/s} 218.04 m3/s 49.77 m3/s 0.71 m3/s 0.58 m3/s 2.05 m3/s

etter regulering:

^{5.42 m3/s} ^{2.07 m3/s} ^{91.19 m3/s} ^{23.54 m3/s} ^{0.20 m3/s} ^{0.16 m3/s} ^{0.56 m3/s}

Beregnede vannføringer:

Alm.lvf. årsmid.flom 5 årsflom 10 årsflom 100 årsflom før regulering:

^{0.89 m3/s} 113.95 m3/s 140.89 m3/s 169.20 m3/s 263.27 m3/s

etter regulering:

^{0.21 m3/s} ^{53.89 m3/s} ^{65.67 m3/s} ^{78.05 m3/s} 119.19 m3/s

(*)

Gjennomsnittlige varigheter over året:

større enn:

Qmid.nat. Qmed.nat. alm.lvf. nat. Q 5% Q 95%

11.64 m3/s 4.42 m3/s 0.89 m3/s 0.71 m3/s 49.77 m3/s

før regulering:

etter regulering:

^{318 da ger} ^{249 da ger} ^{114 da ger} ^{98 da ger} ^{2 da ger}

dager med vannføring mindre enn:

(22)

4 ^{Vedlegg A}

Figur 11 Registrert og beregnet tilsig til Uvdal 1 kraftstasjon. Middelvannføring = 7.08 m ³/s.

Figur 12 Registrert og beregnet tilsig fra Fønnebø lokalfelt. Middelvannføring = 6.23 m³/s.

-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140 160

jan. 01 jan. 02 jan. 03 jan. 04 jan. 05 jan. 06 jan. 07 jan. 08 jan. 09 jan. 10 Uvdal 1 Tilsig [m3/s] regr Uvdal1 [m3/s]

-20 0 20 40 60 80 100 120

jan. 01 jan. 02 jan. 03 jan. 04 jan. 05 jan. 06 jan. 07 jan. 08 jan. 09 jan. 10 Fønnebø_lokalfelt Tilsig [m3/s] regr Fønnebø_lokal [m3/s]

(23)

2011-06-09 | Side 23 av 24

Figur 13 Registrert og beregnet midlere tilsigsfordeling for Uvdal 1 for perioden 2001-2010.

'

Figur 14 Registrert og beregnet midlere tilsigsfordeling for Fønnebøfjord lokalfelt for perioden 2001-2010.

Figur 15 Registrert og beregnet tilsig til Uvdal 1 (ukesverdier). Beregnet tilsig forlenget bakover til 1977.

-10 0 10 20 30 40 50

1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. 1.10. 1.11. 1.12.

tils. Uvdal1 regr Uvdal1

0 10 20 30 40

1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. 1.10. 1.11. 1.12.

regr Uvdal2_lokal tils. Uvdal2_lokal

0 20 40 60 80 100

jan.

77 jan.

79 jan.

81 jan.

83 jan.

85 jan.

87 jan.

89 jan.

91 jan.

93 jan.

95 jan.

97 jan.

99 jan.

01 jan.

03 jan.

05 jan.

07 jan.

09 regr Uvdal1 [m3/s] tils. Uvdal1 [m3/s]

(24)

Figur 16 Registrert og beregnet tilsig fra Fønnebøfjord lokalfelt (ukesverdier). Beregnet tilsig forlenget bakover til 1977.

0 20 40 60 80

jan.

77 jan.

79 jan.

81 jan.

83 jan.

85 jan.

87 jan.

89 jan.

91 jan.

93 jan.

95 jan.

97 jan.

99 jan.

01 jan.

03 jan.

05 jan.

07 jan.

09 regr Uvdal2_lokal [m3/s] tils. Uvdal2_loka [m3/s]