Ny rapport om hydraulisk modellering av vannføringskurver for vannmerker
Dammer skal tåle belastningen fra store flommer. For å utføre flomberegninger trengs det informasjon om historiske vannstander og vannføringer på vannmerker. Med tanke på damsikkerhet og samfunnssikkerhet er det derfor viktig med nøyaktige vannføringskurver, slik at vi får best mulig kunnskap om hvilken belastning store flommer gir. NVE har nå publisert en rapport som vurderer nytten og kostnaden ved ulike typer hydraulisk modellering.
Det er vannstand som måles på vannmerkene, men før denne informasjonen kan brukes til flomberegninger må den gjøres om til vannføringer. Dette gjøres ved bruk av vannføringskurver, som er en entydig sammenheng mellom vannstand og vannføring.
Vannføringskurva har tradisjonelt blitt utarbeidet på grunnlag av måling av vannføring og vannstand på det enkelte vannmerke. Det er imidlertid vanskelig å utføre slike målinger i flomsituasjoner, derfor må vannføringskurva ofte ekstrapoleres mye.
For å forbedre ekstrapoleringen kan forskjellige typer hydraulisk modellering være til hjelp. Hydraulisk modellering kan være både fysisk modell, håndberegninger og numeriske modeller. Det er imidlertid kostnader forbundet med å gjennomføre hydraulisk modellering. Derfor trengs det kunnskap om kost-nytte ved forskjellige modelleringstyper.
Arbeidet er basert på litteratur- og casestudier
For å få mer kunnskap om kost-nytte ved forskjellige modelleringstyper startet NVE opp et forskningsprosjekt. Arbeidet er gjennomført av Multiconsult mellom 2021 og 2023, og inneholder både et litteraturstudium og to casestudier av vannmerkene Eggafoss i Gaula og Elverhøy bru i Driva.
Dette er funnene
Prosjektet påpeker usikkerheter med dagens metode når ekstrapoleringen går ut over målegrunnlaget. Et funn er at hydrauliske modeller og god hydraulisk kunnskap forbedrer ekstrapoleringen. Ved gode forhold kan selv enkle hydrauliske modeller gi en vesentlig forbedring, men CFD- (Computational Fluid Dynamics)- og fysisk modell gir det beste resultatet.
Prosjektet mener videre at måleforholdene for måle-cella på vannmerket bør vektlegges mer. Hydrauliske modeller kan være et godt hjelpemiddel også til dette. Til å vurdere måleforholdene viser casestudiene at 2D-modeller kan være et godt alternativ til mer kostbare CFD-modeller og fysiske modeller.
Det er ikke mulig å finne standardløsninger for hydraulisk modellering av alle vannmerker. Hydraulisk modellering forbedrer imidlertid ekstrapoleringen betraktelig. Det anbefales videre at NVE tilegner seg dedikert hydraulisk kompetanse som får ansvar for den hydrauliske modelleringen av vannføringskurvene.