Hvordan påvirkes flomforholdene av vassdragsreguleringer og ulike flomforløp?

Ved beregning av dimensjonerende flom i et vassdrag med mange dammer og tilhørende reguleringsmagasin, bør man ta hensyn til hvordan vassdragsreguleringen påvirker flommene.

–  Et regulert vassdrag er veldig «individuelt». For å få detaljert kunnskap om hvordan ulike initialtilstander (startvannstand i magasinene) og flomforløp påvirker de store flommene må derfor undersøkes for hvert enkelt vassdrag, sier senioringeniør i NVE Seija Stenius. 

I en ny studie har NVE undersøkt hvordan ulike historiske fordelinger av vanntilførsel (regn- og snøsmeltedata fra seNorge), i tid eller rom, påvirker flommene. Det er også undersøkt hvordan ulike startvannstander i magasin påvirker flomforholdene. Resultatet av studiene viser store forskjeller mellom vassdragene, men noen generelle trekk går igjen.

• Ledig magasinkapasitet i starten av flomforløpet gir generelt reduserte flommer, også for de ekstreme flommene. Effekten minker med økende størrelse på flommene.
• Effekten av å variere vanntilførsel i tid eller rom var viktigere (ga større utslag på avløpsflommene) jo lavere vannstanden i magasinene var ved simuleringsstart.
• Når nedbørtoppen forskyves i tid (plasseres seinere i forløpet) øker den resulterende flomtoppen. Relativt sett, viste undersøkelsene at nedbørfelt med stor selvreguleringsevne og/eller høy reguleringsgrad, var mer følsom for en slik tidsforskyvning enn små/raske felt.

Betydning for damsikkerhet

I et regulert vassdrag kan gode tilsigsserier konstrueres dersom en har gode vannhusholdningsdata. Ved forholdsvis enkle beregninger kan en få god kontroll på hvor mye vann som renner inn i magasinene. Dataene kan danne et godt grunnlag for både kalibrering og verifisering av vassdragsmodeller.

– Gode tilsigsserier og tilsigsflommer kan bidra til å redusere usikkerheten i flomberegninger for et magasin eller vassdrag. Vi anbefaler at alle dameiere kvalitetskontrollerer sine kraftverksdata for å kunne konstruere tilsigsserier, og ev. utføre tiltak hvis det ikke er god nok kvalitet på dataene, sier Stenius.

Datagrunnlaget har betydning for damsikkerheten. Gode tilsigsdata kan gi grunnlag for bedre flomberegninger med sikrere estimater av dimensjonerende flom. Behovet for å legge på sikkerhetsmargin på dimensjonerende flom reduseres dermed.

Tidsserier fra seNorge er både enkelt og effektivt å bruke

Erfaringene fra dette forskningsprosjektet er at bruk av vanntilførseldata fra seNorge både er effektivt, fleksibelt og enkelt å bruke.

– Vi mener at bruk av vanntilførseldata fra seNorge, eller andre data som eksempelvis nedbør, snøsmelting og temperatur, er godt egnet til kalibrering av vassdragsmodeller. Dette gjelder spesielt dersom en ikke har gode observasjoner av nedbør, temperatur og snø i det aktuelle feltet, sier Stenius.

– Imidlertid ser vi i denne studien at volum for vanntilførseldata fra seNorge er mindre enn volum for observerte vannføringsserier. Foreløpig går det heller ikke an å laste ned denne type data selv direkte fra seNorge, fortsetter Stenius.

Etter planen skal NVE i 2022 starte å utvikle en løsning der brukerne selv kan definere og laste ned tidsserier for egendefinerte polygoner fra seNorge. Dette vil blant annet gi bedre mulighet for å vurdere romlig variabilitet av nedbør og snømagasin i store og komplekse nedbørfelt, som kan bidra til mer robuste flomberegninger.

Ved å tilrettelegge og bedre tilgangen til seNorge-data, vil det forenkle og kunne øke bruken av dette produktet. Dette vil øke den samfunnsnyttige verdien av disse dataene, samtidig som økt bruk vil kunne føre til nyttige tilbakemeldinger og mulighet til ytterligere forbedringer av datasettet.

Referanse:

Seija Stenius mfl: Flomberegninger i regulerte felt - hvordan vassdragsreguleringer og flomforløp påvirker flomforholdene. NVE Rapport, mai 2021, doi: 12643.4763. 

Les også Beregning av dimensjonerende flom i regulerte vassdrag – en litteraturstudie.