søk

Teksten her ned er hentet fra kap. 5 i 4-2011. 

Jeg er usikker på om det skal ligge her og om det skal hete beregning av tilløpsflom, men jeg mener at i hvert fall en del av denne teksten bør være med et sted i Flomportalen. Et alternativ kan være at den første delen av teksten (i en redigert utgave) kommer som introduksjon på noen av de første sidene. 

5.1 Generell metodikk - der er det en del dam-spesifikk info - dette bør ksnskje flyttes til et sted under "Damsikkerhet og flomberegninger"?

Beregning av tilløpsflom

Det er de klimatiske og fysiografiske forholdene i vassdragene som påvirker flomforholdene.

Som en hovedregel er det regn som skaper flom, og da særlig høye intensiteter med varigheter som tilsvarer konsentrasjonstiden til vassdraget. Dette varierer fra noen minutter i urbane områder til noen uker i store vassdrag som Glomma eller i innsjøer med trange utløp. Riktignok gir snøsmelting hvert år flommer mange steder i landet, men når skadeflommer oppstår, er det stort sett forårsaket av regn eller en kombinasjon av regn og snøsmelting. Et unntak fra denne regelen er Finnmarksvidda. Her er høydeforskjellene små, og en varmeperiode kan gi intens snøsmelting over store områder samtidig.

Det er likevel ikke en entydig sammenheng mellom store nedbørmengder og flom. De største flommene oppstår som regel når nedbør kombineres med andre ugunstige forhold, som snøsmelting, mettet mark på grunn av tidligere nedbør, eller frossen mark.

Nedbør og spesifikt avløp, inkludert flommer, er mye større i kystområdene fra Sørvestlandet til Nordland/Troms enn i de øvrige delene av landet, [9] og [3]. Også årstiden for de største flommene varierer fra landsdel til landsdel. I kyststrøkene er det høst- og vinterflommer som dominerer; forårsaket av frontnedbør ofte kombinert med snøsmelting. I innlandsstrøkene er det ofte våren og forsommeren som er kritisk, med stor snøsmelting kombinert med regn, og høstmånedene, med regn på mettet mark. Det er imidlertid flere eksempler på store flommer også i sommermånedene i innlandsstrøk; Stor-Ofsen 1789 på Østlandet, 1927-flommen i Telemark og 1940-flommen i Sør- Trøndelag. Disse flommer var regnflommer med lite eller intet bidrag fra snøsmelting.

De store vassdragene krever store volumer av tilført vann for å bygge opp en storflom. Dette kan forårsakes av sterk smelting av store snømengder kombinert med nedbør, eller nedbørsystemer som stopper opp og blir liggende tilnærmet stasjonære over flere døgn. Det inntreffer ofte at bare deler av et stort vassdrag får nedbør samtidig, eller at intensiteten varierer mye innenfor vassdraget. Avløpet fra de forskjellige delene av feltet kommer da til ett og samme punkt i hovedvassdraget til forskjellige tidspunkter. Dette fører til at store vassdrag har mindre spesifikke flommer enn små vassdrag, hvor det kan være intens nedbør over hele feltet samtidig, og hvor vannet bruker kort tid for å nå ned i hovedvassdraget.

Små vassdrag, og særlig urbaniserte felt, er karakterisert ved rask flomstigning og spisse flomforløp. I slike felt opptrer flommer gjerne i forbindelse med intens konvektiv nedbør om sommeren og høsten. Større felt reagerer vanligvis ikke på disse situasjonene; arealutbredelsen av nedbøren er for liten og markvannsunderskuddet er vanligvis stort om sommeren.

Høydefordelingen og helningsforholdene i nedbørfeltet har avgjørende betydning for flomutviklingen i et vassdrag. Normalt inntreffer ikke snøsmeltingen samtidig i høyfjellet og lavlandet, men i felt med liten høydeforskjell kan snøsmeltingen være omtrent like intens i hele feltet samtidig. I bratte felt vil derimot flomvannet samles raskere i hovedvassdraget enn i flate felt. Det samme gjelder felt med et godt utviklet dreneringsnett i forhold til felt med få bekker og elver.

Forekomsten og plasseringen av innsjøer i et nedbørfelt har stor betydning for flomutviklingen. Innsjøer virker flomdempende, særlig store innsjøer og innsjøer langt nede i vassdraget.

Flomforhold ved et stort antall vannføringsstasjoner i Norge er beskrevet i [15] og [16].

Generell metodikk

Generelt kan metodene for beregning av tilløpsflommer inndeles i to hovedgrupper:

  • flomfrekvensanalyser
  • nedbør-avløpsanalyser

Flomfrekvensmetoden er basert på analyser av målte avløpsserier eller beregnede tilsigsserier, eventuelt konstruerte dataserier som nevnt i avsnittet ”Observerte data” i kapittel 4.3. Nedbør- avløpsmetoden er basert på frekvensanalyser av nedbørdata, hvor nedbør- og eventuelt snøsmelteverdier overføres til flomverdier ved hjelp av hydrologiske modeller.

Vanligvis skal flomfrekvensmetoden benyttes for beregning av tilløpsflommer med gitte gjentaksintervall. For små vassdrag og i områder med dårlig datagrunnlag kan det være nødvendig å benytte nedbør-avløpsmetoden for tilløpsflomberegningen. I slike tilfeller må resultatet likevel vurderes mot observerte flomdata eller erfaringstall for flomstørrelser.

I tilfeller med mangelfullt hydrologisk datagrunnlag anbefales det å bruke begge metodene og sammenligne resultatene, før den endelige fastsetting av tilløpsflom. Hvis usikkerheten i ett av estimatene er vesentlig mindre enn i de andre, velges den sikreste verdien. Ellers anbefales det å bruke et vektet middel av de aktuelle estimatene, eller den beregningen som gir størst verdi (konservativ beregning). Bruk av begge metodene kan også danne grunnlag for en kvalitetsvurdering av valgt nedbør-avløpsmodell.

Eventuelt kan tilløpsflommer beregnet med begge metoder benyttes for beregning av avløpsflom og flomvannstand. Den endelige fastsettelsen av flomstørrelsen velges da ut fra resultatene av flomrutingen.

Påregnelig maksimal flom (QPMF) kan ikke knyttes til et gjentaksintervall. Derfor må nedbør- avløpsmetoden benyttes ved beregning av påregnelig maksimal tilløpsflom.

Der man velger å bruke 1,5 • Qdim som alternativ til QPMF (mulig for klasse 1 og 2-dammer), er det tilløpsflommen som skal skaleres. For å finne resulterende avløpsflom og flomvannstand må eventuelt tilløpsflommen rutes gjennom magasinet på vanlig måte. I vassdrag med flere oppstrøms magasin, skal tilløpet til hvert magasin skaleres.

Store (> ca. 1000 km²) og sammensatte felt medfører alltid spesielle problemer ved flomberegninger. Ved slike felt vil det være feil å kombinere en avløpsflom med gjentaksintervall for eksempel 1000 år fra et oppstrøms magasin med flom med gjentaksintervall 1000 år fra lokalfeltet nedenfor. En slik kombinasjon kan føre til at resulterende flom får et gjentaksintervall større enn 1000 år. De kritiske flommene kan også være av forskjellig varighet ved ulike magasin i samme vassdrag. Store og sammensatte felt må derfor vurderes nøye og kan kreve flere beregninger, for eksempel en frittstående beregning for det øverste delfeltet/magasinet og en ny beregning for hele feltet, med de forutsetninger som er kritiske for det nedenforliggende magasinet. Slike beregninger er nærmere behandlet i kapittel 7.

Beregninger av tilløpsflommer vil alltid ha en viss grad av usikkerhet avhengig av det tilgjengelige datagrunnlaget. I mange tilfeller er det derfor mulig å forenkle en flomberegningsoppgave uten at det forringer kvaliteten ved beregningen. For eksempel kan det være rimelig å benytte samme spesifikke flomverdier for flere felt, når oppgaven gjelder en rekke dammer i ett eller flere nærliggende små vassdrag. Også i større vassdrag kan det være rimelig å benytte samme spesifikke flomverdier for to felt, når den ene dammen ligger like nedstrøms den andre og har relativt lite lokalfelt. Slike forenklinger må alltid vurderes nøye ut fra de klimatiske forholdene og ut fra feltegenskapene som påvirker flomforholdene, særlig feltareal og innsjødekning.