1996 NVE VASSDRAGS- ENERGIVERK NORGES ENERGIVERK … · 2012. 5. 14. · Q1000 kansom nevntberegnesved brukav en nedbør-avløpsmodell.Denne er nærmere beskreveti rapporten"Hydrologiskmodell

33 1996 NVENORGES VASSDRAGS-

lIL OG ENERGIVERK

NORGES VASSDRAGS-OG ENERGIVERK

BIBLIOTEK

Hans-ChristianUdnæs

FLOMBEREGNING FOR BUVATNOG SVARTEVATN(098.3Z)

Ikavik

Q<>1,fflckyiven

Ri7

randa

fr

4Geiranger

HYDROLOGISKAVDELING

vår,NVENORGESVASSDRAGS-OGENERGIVERK

TITTELFLOMBEREGNING FOR BUVATN OG SVARTEVATN (098.3Z)

RAPPORT33 - 96

SAKSBEHANDLER DATO 17.9.1996Hans-ChristianUdnæsHydrologisk avdeling, Seksjon Vannbalanse RAPPORTENER åpen

OPPDRAGSGIVER OPPLAG 15Strandakommune, Teknisk Etat

SAMMENDRAGFlomberegningetter bestemmelsene i "Forskrifterfor dammer"er utført for Svartevatnog Buvatn iStrandakommune.

Dimensjonerendeavløpsflom blir:21.7 in3/s for Svartevatnved vannstand527.42 m.25.7 m3/s for Buvatnved vannstand523.38 m.

EMNEORD/SUBJECTTERMS ANSVARLIGUNDERSKRIFT

OPPDRAGSRAPPORT

Arne TollanAvdelingsdirektør

Kontotadresse:Middelthunsgate29 Telefon:22 95 95 95 Bankgiro:600306 04221Postadresse:Postboks5091,Maj. Telefax:22 95 90 00 Postgiro:0803 5052055 Org.nr.:NO 970 205 039 MVA0301Oslo

Bl.1011

FORORD

"Forskrifter for dammer" ble fastsatt ved kongelig resolusjonav 14.november 1980 og gjort gjeldende fra 1.januar 1981.Kapittel 7 i forskriftene beskriver de flomberegninger somskal utføres i forbindelse med dammer. Hydrologisk avdelingutfører selv slike flomberegninger, og kontrollerer oggodkjenner flomberegninger som er utført av andre.

Foreliggende rapport beskriver framgangsmåten og gir resul-tatene av en flomberegning bestilt av Stranda kommune,Teknisk Etat.

Oslo,

Repseksjonss ef

INNHOLD Side

1. INNLEDNING 3

2. DIMENSJONERENDE FLOM 32.1 Flomfrekvensanalyser 42.2 Hydrologisk modell 5

3. SAMMENDRAG 8

4. LITTERATUR 8

3

1 INNLEDNING

Hydrologisk avdeling ble i brev av 31.01.1996 fra Stranda Kommune, Teknisk Etat, bedt om åutføre flomberegninger for Buvatn og Svartevatn. Dimensjonerende flom er beregnet etterbestemmelsene i "Forskrifter for dammer" (1) og retningslinjer gitt av NVE (4). Vatnene ligger ivassdragsområde 098.3Z, Storelva. Nedbørfeltene er vist i figur 1.

Figur 1. Svartevatnets og Buvatnets nedbørfelt.

I tabell 1 er de viktigste feltparametrene listet.

Tabell 1. Feltparametre.

Felt Feltareal Normal- Eff.sjø- Relieff-avløp prosent forhold

A (km2) Q. (1/s*km2 ) AsE (%) H, (m/km)

Svartevatnet 4.55 85 1.65 101Buvatnet 6.04 85 0.94 98Restfelt* 1.49 85 0.00 270*) Restfelt = Buvatnets nedbørfelt - Svartevatnets nedbørfelt

2. DIMENSJONERENDE FLOM

Tilløpsflom er flom til magasinet fra et felt når det er tatt hensyn til flomdempningen i ovenforlig-ende magasiner og eventuelle overføringer. Dimensjonerende tilløpsflom er den tilløpsflom somhar et gjentaksintervall på 1000 år, Q1000. Denne beregnes enten i hovedsak ut fra frekvens-analyse av observerte flommer, eller ut fra nedbør-snøsmeltedata ved bruk av en nedbør-avløps-modell. Avløpsflom beregnes ved å rute tiIløpsflommen gjennom magasinet, for å ta hensyn tilmagasinets og flomavledningsorganenes flomdempende virkning.

4

2.1 Flomfrekvensanalser

Analyser av flomdatafra målestasjoneri områdetrundtde aktuelle nedbørfelteneviser at destørste flommene er typiske regnflommersom opptrerom høsten eller tidlig på vinteren.Flomfrekvensanalyserer utført for 6 nærliggendemålestasjoner(se fig.2). Resultatenefraflomfrekvensanalyseneer vist i tabell 2.

jer. seib fdldvai

t cfa

9

wartgr:

Figur 2. Hydrologiske målestasjoner.

Tabell 2. Flomfrekvensanalyser for hele året.

Avløpsstasjon Feltareal Ant.obs.år Varighet Middelflom,QM Q1000/4M

km2

døgn mVs 1/s*km2

097.1 Fetvatn 88.4 36 1 106.0* 1194* 4.0

097.2 Saurevatn 45.6 27 1 31.3 686 2.7

097.4 Skjåstad 9.68 26 1 4.4 455 2.4

098.1 Fause bru 36.0 36 1 16.7 463 3.1

098.2 øye 138.0 63 1 65.2* 472* 3.4

101.1 Engsetvatn 40.0 72 1 10.0 250 3.5

*) Basert på tilsigsserier.

3 av stasjonene, 097.1, 097.2 og 097.4 har normalavløpi samme størrelsesordensom Svarte-vatn og Buvatn ( 84-88 1/s*km2). De resterendestasjonenehar endel lavere normalavløp( <61 l/s*km2). Flomfrekvensanalysenefor alle avløpsstasjonene,utenomØye, er meget usikreda høyeste målte punktpå vannføringskurvenligger langt under middelflommen.Påbakgrunnav denneusikkerhetener dettattmedresultaterfraflomberegningerfor2

5

nærliggendefelter, Storfossen i Geirangerog Røssevoldvatn (se fig.2), gjort av NVE (5,6).Resultateneer vist i tabell 3.

Tabell 3. Resultater fra flomberegning for nærliggende felter.

Felt Areal Q1000 Timesverdi Q1000 Døgnmid. Normalavløp, Q.

km2 Tri'/s 1/s*km' mVs 1/s*km' 1/s*km2

Røssevoldvatn 2.77 9.5 3430 5.8 2089 56Storfossen 83.7 223. 2670 124. 1480 57

2.2 H drolo isk modell

Q1000 kan som nevnt beregnes ved bruk av en nedbør-avløpsmodell.Denne er nærmerebeskrevet i rapporten"Hydrologiskmodell for flomberegninger"(3). Det antasat Q1000forårsakesav nedbørmed gjentaksintervall1000 år, M1000. Modellparametreneer beregnetutfra formler basert på feltparametrene;effektiv sjøprosentASE,relieff-forholdetH Log normal-avløpet QN.Relieff-forholdet, H b er deflnertsom høydeforskjelleni meter mellom 25%- og75%-passasjenpå feltets hypsograflskekurve, dividert med feltaksens lengde. De beregnedemodeliparametreneer vist i tabell 4.

Tabell 4. Modellparametre.

Felt Feltareal øvre tømme- Nedre tømme- Terskel-km2 konst. K1 konst. K2 verdi, T

Svartevatn 4.55 0.276 0.046 22.9Buvatn 6.04 0.277 0.047 22.9Restfelt 1.49 0.622 0.083 19.3

Ekstremenedbørverdierkan beregnes etter en metode som Det Norske Meteorologiske Institutthar beskrevet i blant annetrapporten21-92, "Manualfor beregning av påregneligeekstremenedbørverdier"(2). Ut fra antattnormal årsnedbørfor områdetpå 2200 mm, ble nedbørmedgjentaksintervall1000 år, M1000, beregnet. Arealreduserteekstreme nedbørverdier,hvor det ertatt hensyn til feltstørrelsen, er vist i tabell 5.

Tabell 5. Arealredusert ekstrem nedbør for forskjellige varigl-eter

Varighet (timer) 1 2 6 12 24 48MI000 (mm) 66 89 142 191 247 339

Et nedbørforløpbasertpå M1000-verdiene er konstruertmed tidsskritt 1 time. Ut fra dette erQ1000 simulert. Det er forutsattat avløpsforholdeneer i samsvarmed "Forskrifterfor dammer"når det gjelder strømningsforholdog utformingav overløpet. Overløpskoeffisientenioverløpsformelener satt til 2.0 i samrådmed Sikkerhetsavdelingen,Seksjon for Vassdrags-sikkerhet,ved NVE. Formelen for avløp blir da :

Q = 2.0*B*111.5 , O<H <1.3 , H=0 tilsvarer HRV

B, som er overløpets lengde, er 8.0 m for Svartevatnog 10.0 m for Buvatn.

Først er tilløpssflommen simulert for Svartevatn.Deretterer tilløpsflommen rutetgjennomSvartevatnetog avløpsflommenberegnet. Startvannstander satt til HRV = 526.2 m (H=0 m).Avtapningsrører betraktetsom stengt.Diagramover simulert tilløps- og avløpsflom og over flomvannstander vist i figur 3a og 3b.

6

Svurtevotn

AREAL 4.6 KM2 TERSKEL

22.9 MM

TIOSSKRITT 1 TIMER TØMMEKONST 1 0. 2 76 1 /TIME

NEDB.KORR

1.00 TømmEKONST 2 0.046 1/TimE

NEDBØR

OSIM.

cs,

12. 24. 36.

TID.TIMER.

Figur 3a. Simulering av 1000-års tilløpsflom for Svartevatn. Tidsskritt 1 time.

m1000 tillop vannet. aolopTILLØP

VANNSTAND

4 0.000 0.000 0.000

AVLØP

4 0.110 0.001 0.001

5 0.325 0.006 0.008

0

5 0.558 0.016 0.034

csi

5 0.808 0.031 0.087

5 1.046 0.049 0.176

8 1.400 0.072 0.308

8 2.602 0.107 0.561

Z 9 4.297 0.165 1.075

0• t- 13 5.728 0.242 1.899

14 7.553 0.330 3.032

23 9.675 0.430 4.516

0 <66 12.764 0.547 6.467

03 > 13 22.808 0.735 10.086

13 28.937 0.985 15.653

C 25.729 1.163 20.074

8 22.557 1.224 21.665

8 19.413 1.214 21.397

5 17.031 1.166 20.157

5 14.782 1.102 18.520

5 12.634 1.729 16.703

5 11.507 0.954 14.901

9.774 0.883 13.276

8.691 0.819 11.854

4 7.723 0.760 10.603

4 6.990 0.707 9.516

0

4 6.434 0.661 8.599

4 6.013 0.621 7.839

5.694 0.588 7.216

4 5.452 0.560 6.710

0

4 5.268 0.517 6.300

0

4 5.129 0.518 5.971

1 2. 24. 36.6

4 5.024 0.503 5.706

TID.TIMER.

4

4

4.944

4.883

0.490

0.480

5.495

5.326

4 4.837 0.472 5.191

Figur 3b. Beregning av 1000-års avløpsflom for Svartevatn. Tidsskritt 1 time.

1000-års tilløpssflommen for Buvatn er beregnet som en sum av beregnet avløp fra Svartevatn ogsimulert tilløpssflom fra restfeltet. Den totale tilløpsflommen er deretter rutet gjennom Buvatnetog avløpsflommen er beregnet. Startvannstand er satt til HRV = 522.2 m (H=0 m). Eventuelleavtapningsrør er betraktet som stengt. Diagram over simulert tilløps- og avløpsflom og overflomvannstand er vist i figur 4.

O-

VANNFØRING

(M3/5).

O-en

0

In

O-

O0.

7

VANNSTAND

tillop

0.0000.123

0.243

0.403

vannat.

0.0000.002

0.007

0.017

avlop

0.0000.002

0.013

0.043

TILLØP

0 0 AVLØP

0 579 0.029 0.100. 0-

20 781

I 236

0.045

0.067

0.191

0 344

2.403 0.104 0.670

0 0 3.398 0.157 1.250

-0•

Z <

4.656 0.221 2.075

ø

cn

6 743

8 910

0.299

0.393

3.276

4.932

0 Z12.854

25.330

0.510

0.727

7.283

5. 0

:

25.930 0.954

12.395

18.634Z

27.740 1.088 22.699

27.050 1.163 25.084

>

25.582 1.182 25.716

In-

ID

23.712 1.166 25.168

21.199 1.122 23.784

18.921 1.063 21.907

16.876 0.997 19.915

0

15.124 0.932 18.002

13.453 0.870 16.219

12.071 0.810 14.590

10.916 0.756 13.157

0

9.962 0.708 11.922

9 183 0.666 10.873In

ci

8.550 0.630 9.992

8.038 0.598 9.257

7.625 0.572 8.649

0

7.295 0.550 8.148

0

7.029 0.531 7.737

1 2. 24.

0. 36. 6

6.017 0.515 7.401

TID. TIMER.

6.648 0.503 7.127

6.513 0.492 6.905

Figur 4. Beregningav 1000-årsavløpsflom for Buvatn. Tidsskritt 1 time.

Resultateneav beregningeneer vist i tabell 6. Døgnmiddelvannføringener middelverdienavtimesverdienerundtkulminasjonstidspunkteti simuleringen.

Tabell 6. Simulering av Q1000.

Maks. vannføring Døgnmiddelvannf. Maks. vannst

m3/s 1/s*km2 m3/s 1/s*km2 m over overlrapskroneSvartevatn 21.7 4762 10.2 2254 1.22Buvatn 25.7 4258 13.3 2198 1.18

Den spesifikke døgnmiddelvannføringen,ut fra simulering i nedbør-avløpsmodell,ligger godtover tilsvarendeverdi for Øye (1600 1/s*km2)og den er også høyere enn for Røssevoldvatn(20891/s*km2)og Storfossen (1480 1/s*km2)(jfr. kap.2.1).På bakgrunnav forskjeller i normalavløpser likevel de simulerteverdiene for Q1000 ut til å værerimelige og antasderfor å representeredimensjonerendeflom.

SAMMENDRAG

Dimensjonerendeavløpsflom blir:

21.7 m3/s for Svartevatnved vannstand527.42 m.25.7 m3/s for Buvatnved vannstand523.38 m.

LITTERATUR

OED/NVE: 1981: Forskrifterfor dammer. Universitetsforlaget.

DNMI:

1992: Manualfor beregningav påregnelige ekstreme nedbørverdier.Rapportnr.21, KLIMA.

NVE:

1983: Hydrologisk modell for flomberegninger.Rapportnr.2, Hydrologisk avdeling.

NVE:

1986: Beregning av dimensjonerendeog påregnelig maksimalflom.Retningslinjer.V-publikasjonnr.1, Vassdragsdirektoratet.

NVE:

1988: FlomberegningStorfossen, Geiranger.Ikke publisert.

NVE:

1994: FlomberegningÅlesund vannverk.

Denne serie utgis av Norges vassdrags- og energiverk (NVE)Adresse: Postboks 5091 Majorstua, 0301 OSLO

11996 ER FØLGENDE RAPPORTER UTGITT:

Nr 1 Ole EinarTveitoog Hege Hisdal:Forbedringav ekstrapolasjonsrutineni KOFOT. (31 s)Nr 2 SylviaSmith-Meyerog TrulsErikBønsnes:ErosjonsutsatteområderlangsSogna, Gardermoen.

Fotoregistrering20.-22.nov. 1995. (89 s.)Nr 3 LeifJ. Bogetveit:FlomvannstanderSarpsfossen-Rakkestadelvajuni-95, (002.A0). (10 s.)

Nr 4 HeidrunKårstein:Sluttrapportfor grunnvannsundersøkelseri Jostedalen.(24 s.)Nr 5 BjarneKjellmoen:Massebalansemålinger.Storsteinsfjellbreen(173.AB6Z) 1991-95.

Sluttrapport.(23 s.)Nr 6 IngjerdHaddeland:Beregningav flomvannstandved Åmotbru. (9 s.)Nr 7 RogerSværd:Longyearbyen- Elvesletta.Preliminærflomberegning.(26 s.)Nr 8 KnutAune Hoseth(red.) og Tuva CathrineDaae: Longyearbyen- Elvesletta. .

Vassdragstekniskevurderinger(34 s.)Nr 9 Arve M. Tvede: Overføringav Erdalselvi(073.27) til Aurland.Konsekvenserfor is-

og vanntemperaturforhold.(20 s.)Nr 10 Jim Bogenog Truls ErikBønsnes:FlomtunnelØyeren - Oslofjorden.En vurderingav

konsekvensenefor erosjoni deltaet i nordreØyeren. (15 s.)Nr 11 BredoErichsenog Erik Holmquist:Flommeni Vik i Sogn, uke 43. (42 s.)Nr 12 Lars-EvanPettersson:FlomberegningHellelandsvassdraget(027.3Z). (26 s.)Nr 13 BredoErichsenog BjarneKrokli:TillopsflomtilØyeren i juni 1995. (8 s.)Nr 14 Mike Kennett,Tron Laumannog HallgeirElvehøy:Snow-Pro- et barometer-basertutstyr

for profilmålingav snødyp.(16 s.)Nr 15 Grzegorz Perzyna:Flomberegningfor Tafjordvassdraget(099.Z). (23 s.)Nr 16 MagnusLandstad:Terskelved Skjøllendhøleni Driva.Vassdragnr. 109.Z, Sunndal,

Mere og Romsdal(7 s.)Nr 17 FORELØPIG.Nr 18 Lars-EvanPettersson:Flomberegningfor dammer i Votna i Hallingdal(012.CEZ). (16 s.)Nr 19 HallgeirElvehøyog Søren Kristensen:Avrenningtil inntakenetil SvartisenKraftverk.(18 s.)Nr 20 Lars-EvanPettersson:FlomberegningSolbergfoss(002.Z). (18 s.)Nr 21 RogerSværd: Flomberegningfor Damvatnetpå Ringvassøya.(25 s.)Nr 22 GunnsteinBrakestadog Marit Eide:Vassdragstekniskseksjon1995. (14 s.)Nr 23 HeidrunKårstein:Grunnvannsundersøkelseri Altavassdraget.Sluttrapport.(25 s.)Nr 24 EirikTraae: Beregningav avløpskurverfor Øyeren. (17 s.)Nr 25 Rune Dahl, FrodeTrengereidog Hans Otnes:Årsrapportfor NVEs Havarigruppe.(12 s.)Nr 26 EinarBeheim,BjørnHonningsvåg,Dan Lundquist,GjermundMolle,Lars-EvanPettersson

og ØysteinRafoss:Flomavledningved Morkfoss/Solbergfoss(002.B). (16 s.)Nr 27 TorbjørnSneve: BidjovaggeGruber.Nedleggelse,landskapsmessigeforhold.(12 s.)Nr 28 MaritFlood:Flomtiltaksutvalget,Delrapport3.1. YtterligerereguleringeriGlommaogLågen.(22 s.)

(Rapportener foreløpigframtil 13/8. 96)Nr 29 ErikKielland,HallvardStensby,Jan Slapgårdog MaritFlood:Flomtiltaksutvalget,Delrapport3.2.

Ytterligerereguleringeri andrevassdragmed lav reguleringsgrad.(37 s.)(Rapportener foreløpigframtil 13/8. 96)

Nr 30 TorgeirJohnson:Flomtiltaksutvalget,Delrapport1. TunnelØyeren - Oslofjorden.(9 s.)(Rapportener foreløpigframtil 13/8. 96)

Nr 31 TorgeirJohnson:Flomtiltaksutvalget,Delrapport2. Andretunneleri Glommaog Lågen. (12 s.)

(Rapportener foreløpigframtil 13/8. 96)

Nr 32 HildAndreassenog JakobGjerde:Registreringav rasog erosjonsskaderrundtByglands-

og Åraksfjorden(021.D). (69 s.)Nr 33 Hans-ChristianUdnæs:Flomberegningfor Buvatnog Svartevatn(098.3Z). (8 s.)