Modellering av isdammer i

Norges vassdrags- og energidirektorat 2001 Rapport nr 14 /2001 Modellering av is dammer i Karasjohka

Utgitt av: Norges vassdrags- og energidirektorat Forfatter: Øyvind Lier

Trykk: NVEs hustrykkeri Opplag: 30 Forsidefoto: Sagat ISSN: 1501-2832 ISBN 82-410-0447-8

Sammendrag: Det er foretatt en modellering av fremtidige isdammer nedstrøms .

Emneord: Isdam, isoppstuvning, flomsone, flom, flomanalyse, flomareal, vannlinjeberegning, Karasjohka, Karasjok kommune, .

Norges vassdrags- og energidirektorat Middelthuns gate 29 Postboks 5091 Majorstua 0301 OSLO

Telefon: 22959595 Telefaks: 22959000 Internett: www.nve.no

2 Forord

I forbindelse med flomsonekartprosjektet ble det besluttet å lage en modell av isdammer for Karasjohka ved Karasjok tettsted. Historisk sett har det vært flere tilfeller hvor isdammer har gitt betydelige oversvømmelser i Karasjok. En slik ismodell vil gi en indikasjon på hvor lang tid det vil ta før effektene av oppdemningen når bebyggelsen, samt hvor høy vannstanden vil kunne bli ved en isdam nedstrøms Karasjok tettsted.

Narvik, juni 200 l

Are Mobæk avdelingsdirektør

Øyvind Lier avdelingsingeniør

3 Sammendrag

I forbindelse med flomsonekartprosjektet er det foretatt en modellering av isdammer i Karasjohka ved Karasjok tettsted. Isdammer har historisk voldt større skader enn ordinære flommer og denne analysen vil gi en innsikt i hva som kan skje dersom større isdemninger får etablere seg nedstrøms Karasjok. En isdam i dette området vil etter all sannsynlighet oppstå igjen. Flomskadene kan bli betydelige og er avhengig av dammens plassering. For å forhindre fremtidige flomskader bør kommunen ikke tillate bygging i områder som har blitt oversvømt ved tidligere isdammer. Modellen viser at en isdam kan oversvØmme deler av Karasjok forholdsvis raskt. Hurtigheten og mengden av oversvømmelsen vil bestemmes av isdammens plassering, grad av blokkering samt vannføringen i Karasjohka. Modellen gir muligens noe mindre flommer enn det som forventes i virkeligheten, da isdammens høyde muligens legges for lavt. Det er også gjort et forsøk på å si noe om hvor raskt oppdemningen kan skje, men dette er høyst usikre tall p.g.a. feilaktige/usikre parametre i modelleringen. Tidsrammen som blir gitt her vil derfor være mye raskere enn en virkelig flom.

4 Innhold

1. OMRADEBESKRIVELSE 7

2. MODELLERING 8

2.1. Modelleringsverktøyet MIKE 11 8

3. INNGANGSDATA 8

3.1. Tverrprofiler 8

3.2. Hydrologiske data 8 3.2.1. Isgang mot vannføring 9 3.2.2. Flom og gjentaksintervall ved isgang 10

3.3. Isdammens dimensjoner 11

4. MODELLERING AV ISDAMMER I KARASJOHKA 12

4.1. Scenarier 12

4.2. Isdam 1, ved Ajunjarga 13

4.3. Isdam 2, ved Riidunjarga 14

4.4. Isdam 3, ved Niitunjarga 15

4.5. Registrerte vannstander under is ganger 16

5. KONKLUSJONER 17

5.1. Sammenligning, beregninger mot historiske data 17

5.2. Vurdering av ulik plassering 18 5.2.1. Momenter ved isdam l, Ajunjarga 19 5.2.2. Momenter ved isdam 2, Riidunjarga 19 5.2.3. Momenter ved isdam 3, Niitunjarga 19

5.3. Tiltak 20 5.3.1. Overordnede tiltak 20 5.3.2. Forebyggende tiltak 20 5.3.3. Akutte tiltak 21

5.4. Vurdering av isgang kontra flom 21

6. LITTERATURLISTE 22

5 Innledning

Karasjohka er en del av Tanavassdraget (TanaelvalDeatnu). Tanavassdraget, som er det største vassdraget i Nord Norge, har både landets største middelflomvannføring og de mest omfattende isgangene. Dette har sammenheng med at vassdraget renner fra syd mot nord. Vassdraget utgjør grensen mot over en lengre strekning, og berører i Norge kommunene Karasjok og Tana. De øverste tre store sideelvene i vassdraget er lesjohka, Karasjohka og . Iesjohka og Karasjohka har samløp oppstrøms Karasjok tettsted og vassdraget benevnes Karasjohka ned til samløpet med Anarjohka nedstrøms tettstedet. Fra samløpet med Anarjohka får elva navnet Deatnu. Området som skal kartlegges i flomsonekartprosjektet er den delen av Karasjohka som berører Karasjok tettsted, dvs nedstrøms samløpet med Iesjohka og opp strøms samløpet med Anarjohka. Karasjok tettsted har flere ganger vært oversvømmet, og de mest alvorlige oversvømmelsene har oppstått i forbindelse med isgang og oppbygging av isdammer nedstrøms tettstedet. Det er foretatt en god dokumentasjon og registrering av opptredende vannstander med de mest al vorlige oversvømmelser etter 1917. Karasjok kommune har vurdert disse hendelsene i forbindelse med utarbeidelse av risiko- og sårbarhetsanalyser, og dessuten ivaretatt eksisterende viten m.h.p. opptredende vannstander ved flom og isgang i arealforvaltningen for Karasjok tettsted.

6 LOmrådebeskrivelse

; ... I Figur 1-1, med Karasjok. Karasjohka er en del av Tanavassdraget, som er Norges nest største vassdrag. Vassdraget ligger i et subarktisk område hvor vinteren gir lange, stabile kuldeperioder. Dette fører til at når våren kommer, er islaget ofte tykt og lite lagdelt. Siden elva renner fra sør mot nord vil issmeltingen og dermed isgangen ofte starte øverst i vassdraget. Isgangen (oppbrytning og forflytning av ismassene) vil regelmessig føre til dannelsen av ispropper/isdammer når isen kommer til trange/grunne partier av elva.

Bilde 1-1, Ismasser i bevegelse. Foto: Sagat.

Bilde l-l, ovenfor, viser en typisk isgang i Karasjohka. Bildet er tatt ved Åssebakti. Samløpet Iesjohka og Karasjohka.

7 2. Modellering

For å simulere en isdam er det nødvendig å benytte en hydraulisk modell som er dynamisk (kan endre betingelsene over tid). Moderne hydrauliske modeller kan simulere vannstander, hastigheter, turbulens etc. Inngangsdata og muligheter for kalibrering vil dessverre raskt begrense kvaliteten og påliteligheten av modellen.

2.1. Modelleringsverktøyet MIKE 11

MIKE Il er et dynamisk modelleringssystem for elver og kanaler fra Danish Hydraulic Institute (DHI). Modellen er endimensjonal (forenkler vannets bevegelser til ett plan), men har bl.a. muligheter for å legge inn vannføringsendringer over tid og blir dermed dynamisk. Ved å kjøre flere scenarier i MIKE kan man dermed tilnærme virkeligheten. For en modellering av isdammer vil dette gi en hensiktsmessig nøyaktighet og detaljering.

3. Inngangsdata

Modellen består aven rekke inngangsdata, som kan deles opp i topografiske data (tverrprofiler) og hydrologiske data. Siden det er valgt en endimensjonal modell vil mengden inngangsdata være mye mindre enn for mer kompliserte (to eller tre-dimensjonale) modeller.

3.1. Tverrprofiler

Tverrprofilene som ble benyttet ble samlet inn i 1999 av oppmålingsfirmaet Novatek. Målingene ble dels utført med GPS og dels ekkolodd. GPS-målingene har meget god nøyaktighet +/- 5 cm. Ekkolodd kan gi feilaktige dybder for en ujevn elvebunn, men vil ha bedre nøyaktighet for jevne flater. Elvebunnen i Karasjohka er såpass jevn at feilmarginene for tverrprofilene vil ligge på +/- 5 cm.

3.2. Hydrologiske data

Det er benyttet en foreløpig flomberegning for Karasjohka, der flommer blir knyttet opp mot gj entaks intervall. Vannføringene er isredusert. De beregnede vannføringene for flomtoppene kan ikke benyttes direkte, da det typisk vil være isgang en stund før flomtoppen nåes. Dette er nærmere belyst i 3.2.1 nedenfor. For å kartlegge sammenhengen nærmere har flomdataene blitt sammenstilt med isdata (Hoseth m.fl. 2001).

8 3.2 .1 . Isgang mot vannføring

Som Tabell 3-1 viser brytes isen vanligvis før flomtoppen inntreffer. Som nevnt ovenfor er vannføringsdataene meget usikre før isen har gått. Dette skyldes at det er vanskelig å kalibrere en vannføringskurve før etter isgang. Dette gjør at estimatene for vannføring ved isgang blir usikre.

Isgang Flomto p Differanse Vannføring r--- -- Ar dato dato Dager v/isgang vljlomtopp forhold 1974 18.mai 22.mai 4 282 440 64% 1975 09.mai 13.mai 4 204 617 33 % 1976 13.mai 16.mai 3 370 500 74% 1977 2 l. mai 23.mai 2 250 425 59% 1978 22.mai 25.mai 3 465 817 57% 1979 12.mai 12.mai O 165 165 100% 1980 2 l. mai 29.mai ----8 160 540 30% 1981 22.mai 23.mai l 530 700 76% 1982 13.mai 14.mai l 430 440 98% 1983 r - 10.mai 12.mai 2 300 360 83% 1984 08.mai 18.mai 10 300 725 41 % 1985 126.mai 03.jun 8 140 340 41 % 1986 14.mai 16.mai -- 2 607 707 86% 1987 24.mai 2 l. mai -3 446 772 58% 1988 18.mai 23.mai 5 ----160 262 ---61 % 1989 04.mai 12.mai 8 235 419 56% 1990 30.apr 07.mai 7 195 --224 87% 1991 08.mai 24.mai 16 58 224 26% Snitt 14.mai 19.mai 4.6 294.3 482.1 63% TabeIlJ-l, Oversikt over forhold isgang og flomtopp (dato og vannføring).

Av tabellen kan man allikevel se at tendensen er at isen går på 60% av vannføringen på flomtoppen, som inntreffer ca 4-5 dager senere. Vannføringen i Karasjohka for et "typisk" år er illustrert i Figur 3-l.

9 500

450 ,:.::::::::-.... 400 Flomtopp, 22/5 Isgang, 18/5

350

.. 300 ~..... l j'" 250 c ..c > 200 V 150 U

~ 100 \ A \ \ ~ ~ 50 lt\...... J "'- o I 1.1. 31 .1. 1.3. 31 .3. 30.4. 30.5. 29.6. 29.7. 28.8. 27.9. 27.10. 26.11 . 26.12. dato

Figur 3-1, Typisk vannføringsforløp i Karasjohka. Hentet fra 1974.

3.2.2. Flom og gjentaksintervall ved isgang

Ved å benytte data for flomtoppene, og deretter redusere disse kan man komme frem til et anvendelig datasett for Karasjohkas vannføring ved isgang. Her har vi benyttet 60 og 80% av vannføringen ved flomtopp for å danne et bilde av hva som kan skje når isdammer dannes under større flommer. Selv om vi konkluderer med at vannføringen i snitt vil ligge på ca 60% av flomtopp ved isgang tar vi med 80% p.g.a. usikkerhetene m.h.p. isreduksjon.

Gjentaksintervall Flomtop Vannføring ved isgang År (T) - ~3 /s 80% 60% 5 730 584 438 10 r 8 50 680 510 20 980 784 588 ,------50 1140 912 684 100 1260 1008 756 200 1380 1104 828 500 1540 1232 924 1000 1660 1328 996 TabeIlJ-2, Estimerte vannføringer ved isgang, alle vannføringer i m3/s.

10 3.3. Isdammens dimensjoner

I modelleringen av isdammene har man basert utstrekningen på kanalgeometrien. Isdam 2 er utformet som illustrert på Figur 3-2. Antakeligvis vil det strømme noe vann under dammen, men det er utilstrekkelig data for å anslå hvor stor lekkasjen vil være. Her er det derfor valgt å legge seg på et konservativt estimat hvor kanalen stenges fullstendig. Alle isdarnmene er regnet til å være lukkede helt opp til flomslettene, hvor vannet vil renne rundt isdammen.

[meter) Karasjohka · Karasjohka· 3988 .2000 2 O 1:' - : ' - --:- --;-, -:-~, =~c.....:....::::=~==r: '-----*::::::::: ;::::;:::::::;::,=== ,==:: , =F . 132 - :------~ - - - - -~-- -:------:------.•.. - . ---- 1-- -- .. '._- -- -f - ~ ------;------~--- I I I I I , I , I I I , ,I 1.8 I I I t 131 _.:._ ••• _,_ •••• , • ••. • :. --- _ ... _ ... _ ... ',' ------, . - -~ . -- - f ... - -

130 __ ,o - _~..Io.-_"""'_"'"- ...... - ...... -...... i.-----"-----"----J...i .," ... - ... -,- _ .. --_ ...... -- ,

129 - .,, ••••• . -- ;. . • • •,: ... - _ .• ,:- _ .• - -.; . - - 1.4

, , , 128 ••, ••• -. , ', . -- ...... ,. '" - ...... -1-"'''' I u

127 .••, • . •• •• "'I --- ' - - - j" ----T--- , , , 1ii 1.0 . ~ o:: 126 _., ,------,---

, , , 0.8 125 - ,. _... - ," l·-; -_ ... -:-. -_. , _. ... '"l - "'''' ...... - , ...... T"''''''' I : ' , , { : 124 , _., - -- r '" --- , ------,- - ~---- . _- ~- ---- ~ - -- 0.6 , 123 -i·_·· ~. \.. 1, - - - --r--, --- ,, --- I I .~ ~ ... , , 0.4 l ' •.•.•.• ---,.- - --- .. --- 0.2 ...... : .. ;./T; , _...... -r '''' ...... - , , 0.0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 Cro ss section X data [meIeri Figur 3-2, Isdam ved Niitunjarga. Isdammens utstrekning er markert. I modelleringsverktøyet MlKE angir man åpningene i dammen istedenfor det sperrede området, og åpningene ble lagt inn som i Tabell 3-3 .

Isdam høyde (m) Bredde (m) ved bunn topp bunn topp Ajunjarga (1) 126 132 200 200 Riidunjarga (2) 128 134 250 250 Niitunjarga (3) 130 136 150 200 Tabell 3-3, Åpningenes dimensjoner. Høydene er NN 19540

3.4. Kalibrering av modellen

Etter at modellen er konstruert må den kalibreres ved å benytte observasjoner fra historiske isganger. Dette er gjort for maksimalvannstand i kapittel 5.1.

11 4. Modellering av isdammer i Karasjohka

Ved å bruke forestående modell og inngangsdata har det vært mulig å lage en forenklet modell av hva som skjer ved en isoppstuvning i Karasjohka.

4.1 . Scenarier

Det er kjørt simuleringer for tre forskjellige isdammer. De tre is dammene er lagt i forskjellige tverrsnitt av elva for å gjenspeile variasjon i plassering av isproppen. Dette har innvirkning på hvor lang tid det vil ta før oppdemningen når bebygde områder, samt størrelsen på de oversvømte områdene.

Untitled

1000

500

o ~-"~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ O 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000

Figur 4-1, Plassering av isdammer i Karasjohka.

Det ble i tillegg simulert ytterligere variasjoner ved å variere vannføringen inn mot isdamrnene. Vannføringene som ble simulert var for gjentaksinterva1l5, 50 og 200 år for både 60 og 80%, fra Tabell 3-2: 438, 584, 684, 912, 828 og 1104 m3 Is . Det er viktig å merke seg at modelleringen ikke tar hensyn til at vann strømmer ut over flomslettene, og at denne magasineringen vil i virkeligheten forsinke oversvømmelsen noe.

12 4.2. Isdam 1, ved Ajunjarga

Det har forekommet isdammer i dette området tidligere. Vannstand plottet mot tid vil ha et forløp som illustrert nedenfor i Figur 4-2.

[meter) Time Series Water level (KARASJOHKAQS. RES 11) 130.0 - - - - . '------, -1- --_.------1------1- --~- - ~.. ~ .~~ - §~~- ~'-~- - ~- -~..~ - §-'- ~-~- ~--~" -~- ~- ~- -~..~- ' ~--~- -~- ~- - ~- -~- '~--~- ~- -~- 129.5

129.0

128.5 --,

128.0 - - _ ..., ------_ .., ------, , , , , , , , 127.5 - ","' ---- . - - i , ------i, - -- -- , , , 127.0 , , , , , , , , , , , , 128.5 --,,'------j------r---, , --- , , , , , , 126.0 , , , - - - -:------;------~ ------1------;------;------. - ~------_. - T ------, , , , " , ,I , , , , , , , I , , , - - " -,------~ ------.. ------_. -- ,.. - . - - - .. -- - --'"1- . - .... - . ------"" ------f ------I I , I , , , I I I I , , , , , , , , , __ .'_ _ _ _ _ l _ ) ______• .J ______L.. _ __ _ 124.5 .' , , , , , , , 124.0 • - , ------, ------ro ------, , , " ., • ..I. ____ • __ .J ______l. ____ _ 123.5 - -: ------~ ------~ -- . , , , , , , , " , , , , " , , , , 123.0 • - ' ,. - - - _ •••, ------... ------T - _. - - - - _. ,.- " - -.,- _. - - - - - _.,. ------r ------, , , ..I. __ o. 122.5 - - ... ~ _ .... - - - • -:- ... ------~ ------~ ------_ . - - ~. -_ ...1_------, - -_..1_------, - -_ 1.., _---- - , , I , , , , , , , , , , I , , I , , I , , , , 122.0 ...... - - - ... - - - ... - ...... - ... -, - ...... - . - ... -- - , ------, ... ------r - - ,. .... - - -- . • r . ',"", . , ------.. -, _ ...... - - - _ ... - - T· - - - ......

09:00:00 10:00:00 11 :00:00 12:00: 00 13:00:00 14:00:00 15:00:00 16:00:00 17:00:00 18:00:00 19:00:00 18.1()'2000 Figur 4-2, Tidsserier for vannstand i Karasjohka. Isdam lokalisert ved Ajunjarga. Figuren viser resultatet for en vannføring på 1104 m3/s. Her er hvert profil illustrert med en linje. Vannstanden ligger på y-aksen, mens tid ligger på x-aksen. Det ligger to profiler nedenfor is dammen, og disse vil få en senkning av vannstanden når isdammen plutselig plasseres inn i elva. Vannstanden øker igjen når isdammen får overløp. Ovenfor is dammen vil en se vannstanden i profilene lengst fra isdammen øverst.

Vannføring Max vannstand Maksimal Økning pr. time Merknader vlKarasjok bro vannstand etter (gjennomsnitt) m3/s NGO (m) (I) m 428 127.5 14 0.2 For alle gjelder det at 584 127.8 l3 0.2 økningen er større i 684 128.1 12.5 0.3 starten. 828 128.4 12 0.4 912 128.5 1l.5 0.5 1104 129.0 11 0.9-0.1

TabeIl4-1 ~ Resultater før isdam ved Ajunjarga.

l3 4.3. Isdam 2, ved Riidunjarga

Riidunjarga ble valgt med bakgrunn i bunntopografien i området, samt det faktum at Karasjohka gjør en skarp sving. En is propp kan tenkes dannet her, men dette har ikke like sterk historisk begrunnelse som isdam 1 har.

[meter[ Time Series Water level (isdam2.RES1 1)

______13::0.2: !-----~----~-~-----~--~- ~----~--f~ -----~--- ~- -~------~--~- ~- -~---~--..~!- --~_ ~ ~_ ; ~_ ; ~_~_ ~_l,~~~~~~~~~~~~~~~ ------~ ------~ ------:, ----~~~~~------:, ---~-- 130.0 ------~ ------~ ------~ ------:------:----- • , I t t t 129.8 --- ~ ------~ ------~ ------.J ------:------:- - - -- t t t I I I 129.6 ------~ - ~ ------: ------~ ------~ ------~ ------:------:- - -- - 129.4 ------~ ------7------~ ------:------:------:- ---- 1 1 1 I 1 1 129.2 ' ~ ------~ ------ol. ------~ ------~ ------:------:- -- -- 1 1 1 l 1 , 129 .0 ------,. ------T" ------., ------, ------., ------, ------, - - --- 1 1 I I 1 I 128.8 ------~ ------t ------~ ------~ ------:------:------:-- --- 128.6 ~------~ ------~ ------~ ------~ ------~ ------:------:- -- -- 1~ . 4 ------~------~------~------~------~ ------:------: ----- • ______1L ______.L1 ______.J.1 ______• ____ J1 ______..J1 ______.11 __ • ______I1. ___ _

128.2 I 1 1 1 1 I 1

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 125.6 - ----r------i------1 ------, ------I------~ -- -- ______.i.1 ______ol., ______.JI ______..J1 _. ______• ••1I _ _ • ____ • __ _ _ _ . 1. _ __ _

125.4 1 I 1 Il t 1 I 1 1 I , 125.2 ------r ------., ------, ------.,------~------~---- , " 125.0 ------~ ------t ------~ ------~ ------: ------,------1- - - --

09:00.00 10:00:00 11 :00:00 12:00.00 13:00. 00 14:00.00 15:00:00 16:00:00 Figur 4-3, Tidsserier for vannstand Karasjohka. Isdam ved Riidunjarga.

Vannføring Max vannstand Maksimal Økning pr. time Merknader vlKarasjok bro vannstand etter (gjennomsnitt) mJ/s NGO(m) (t) m 428 128.8 13 0.6 Over 0.7 mit ved start. 584 129.4 12 0.8 Over 1 mit ved start. 684 129.7 11 .5 1.0 Høyere ved start 828 130.2 11 1.0 H_øyere ved start 912 130.4 11 1.2 Noe h~ estimat 1104 131.0 10 1.6 Høyere ved start Tabell 4-2, Resultater for isdam ved Riidunjarga.

14 4.4. Isdam 3, ved Niitunjarga

En isdam i dette området vil være lite sannsynlig, men scenariet er tatt med som et 'worst­ case'.

130.5

130.0

129.5 -----:..- . --.--- -~ ------.- - ~ .- •

129.0 · . ------·,------,--. ------,.

-T - . : . . 127.5 -_. -,. ------.~ . ----

127.0

126.5

126.0 . . ~

125.5 - - .. .•. ----

125.0

09.:00:00 10;0000 11 :00;00 12:00:00 13;00:00 '4:00:00 15:00:00 16:00:00 3-10-2000 Figur 4-4, Tidsserier for vannstand Karasjohka. Isdam ved Niitunjarga.

På Figur 4-4 ovenfor, kan man se en pendling i vannstanden. Denne pendlingen er fjernet ved å forlenge den simulerte strekningen.' Figur 4-5 viser en simulering etter dette ble gjort.

, . , , 132.0 ------·r------,------,------,------.,. o o o

• ------~ ------.. ------I.. ______.. ______------.. ------_I- , _ _ · . ~ 131 .5 , • , I o o o o o o o o , l I l 131 .0 ---- -,------.,.------,------l----- ·--,------,·------· ------. ------_ . . • o

- ·~ ------.. ------1.- ______.. _____ • 1X1.5 o o o

. . . • • o 130.0 ---- -, ------,------., -- - - -,-- "i------j---· ----,------,--- o o o o _____ .. ______... __ _ ----1------_~ - - - - - _ . -- _ . - - _ ... - - - _ _ _ _ -1- ______129.5 • o o o o o o o o I , I , , 129.0 ------r------y. - --,-.------.i------,------,------,------• • o ...... - - _... - - _. - - _ 1- .. ____ ~ ______.. ______... __ _ .. ____1 ______128.5 ----_ .. ------... ----- . --... .. -- -.. .. -- " . " . . , I , , , 128.0 -----i--- --i------,------r ---- -1 - - - ·-r------,------· . .,------,------~~ -J _ _ _ ' ______.. 127.5 ----- ., ------... ------..... - -- - .. . -- - -.., --- , .I 'I , 127.0 o o • o 126.5 ------_ .. ------.. ------,------.. - .o ..o o ---- -: ------r ------{------;------:--.. ---- , , , . o o o

125.5 ------.., ------...I ------.I ------, --- .., ---- ·, , ,, , . ' 125.0 -.. - .. --- .. ·;------.. ~ - -.. - .. - - .-- .. - - .. -- .,- - - .. - - - ,i - - - - .- o o o 124.5 --- -..., -- -- -.. -, ------.. ------_._------..., ------,------_,.. _- ---. _.., -_. _.-. ...., , ., ,"" . , I , , , , , , , 124.0 ------. -- - .. - -,------,------r -- .. - --- i ------,- - - .. - - --r · __ o -- - I -. - - . - , - • I , , , " , ... ---- -0I --- ___ __ 1I __ .. ____ _ ..I ______.., ______..., _ - o _____ ", ___ _ _ • _0 ______.. ___ _ _ o _ .., _ 123.5 " "' " " "" l , . 0-,- . _. , _____ O_,, __ O____ 'j, ___ o ____ I, ______, ______r, ______., _ 123.0 o o

1n . 5~~~~~~~TT~~~~~~~~~~~~·~· ~--T' ~··~· ~--~· ~··~· ~--~· T--~· ~•.~ . ~--~. ~-.,.o ~--~· T--~··~-~,·~· ~--~· ~··~· ~- ·~· ~--~- ~··~· 10:00:00 11:00:00 12:00:00 13;00:00 14:00:00 15:00:00 16:00:00 17:00:00 1B:OO:00 19:0000 20:0000 21 :00:00 22::00:00 23:00:00 1B-1002CO) Figur 4-5, Tidsserier for vannstand Karasjohka med forlenget løp. Isdam ved Niitunjarga. Her for Q=1104 m3/s.

15 Vannføring Max vannstand Maksimal Økning pr. time Merknader vlKarasjok bro vannstand etter (gjennomsnitt) m:J/s NGO(m) (f) m 428 131.6 15 0.6 Over 0.7 mit ved start. 584 131.9 13 0.8 Over 1 mit ved start. 684 132.2 12 1.0 Høyere ved start 828 132.4 11 1.0 Høyere ved start 912 132.6 10 1.2 Noe høyt estimat 1104 132.9 9.5 1.6 Høyere ved start Tabell 4-3, Resultater for Niitunjarga.

Resultatene fra simuleringen, for isdam ved Niitunjarga, etter korreksjonen, er oppsummert i Tabell 4-3.

4.5. Registrerte vannstander under isganger

Karasjok har hatt flom som følge av is dammer flere ganger i nyere tid. Data fra disse flommene ble samlet sammen av John Age Somby i forbindelse med en ROS-analyse utført av Karasjok kommune i 1997. I tillegg til disse flommene var det også en mindre flom i 1870. Det er også noe uklart om flommen i 1968 var et resultat aven isdam eller ikke.

Ar Kotehøyde Plassering Andre opplysninger 1917 129.0 Ajunjarga Oppmåling basert på bilder. 1932 128.2 Ajunjarga Målt inn i gammelt kotesystem, forsøkt korrigert. 1959 129.1 Markanjarga Merke, opprinnelig satt av Oscar Næss. 1968 129.0 Flom. O~målin~ basert ~å bilder. Tabell 4-4, Historiske flomhøyder ved Karasjok tettsted, forårsaket av isdammer.

16 5. Konklusjoner

Som nevnt innledningsvis vil isdemningenes effekt kunne deles opp i to:

1. Størrelsen på det oversvømte området 2. Vannstandstigningens hurtighet.

Størrelsen på oversvømt område bestemmes i hovedsak av isdammens høyde, vannføringen har mindre viktighet. Vannstandsstigningens hastighet bestemmes av vannføringen. Eventuelle lekkasjer i isdammen, samt magasinering i omkringliggende områder vil dempe stigningens hastighet noe. Vannstandsøkningen vil få en parabelform, noe som gir en hurtig vannstandsøkning i begynnelsen som avtar over tid. Dette fenomenet vil forsterkes gjennom lekkasjer og magasinering.

5.1. Sammenligning, beregninger mot historiske data

Siden alle isdammene ved Karasjok (i nyere tid) har oppstått ved Ajunjarga er det aktuelt å sammenligne med isdam 1, der den simulerte isdammen legges på samme sted som de historiske isdammene.

Vannføring Max vannstand Tilsvarer historisk hendelse vlKarasjok bro m:/s . NGOfm} årstall 428 127.5 584 127.8 684 128.1 Flom i 1932 828 128.4 912 128.5 1104 129.0 Flommer i 1917 og 1959, samt 1968 om denne taes med. Tabell 5-1, sammenligning av modell og historiske data.

Som en kan se av Tabell 3-2, tilsvarer flommene i forbindelse med isdammene i 1917, 1959 og 1968, ifølge premissene lagt til grunn for modelleringen, en vannføring på 80% aven 200 års flom. Siden det er noe usannsynlig at en har hatt tre 200 års flommer i løpet aven 50 års tidsperiode, kan man konkludere med at den modellerte isdam 1 ikke gir et nøyaktig bilde av det som skjer i virkeligheten. Dersom alle forutsetningene antas å være riktige er sannsynligheten for at dette skulle hende lik 1.9%0 (P3,50=PI *P2*P3*p4-50*npermutasjoner). Dersom en utelater flommen i 1968, siden denne kan ha vært en ordinær flom, øker sannsynligheten til 2.4%. Av dette kan man konkludere at modellen med all sannsynlighet underdriver flomskadene noe. Dette kan skyldes to faktorer. Den første og enkleste er at isdammen er simulert for lav. Den andre årsaken kan være at vannføringen ikke skal reduseres som det er argumentert for i avsnitt 3.2.1.

17 Den mest avgjørende av disse faktorene vil være isdammens høyde, i tillegg er vannføringen allerede høyere enn forventet (80% mot 60%), se 3.2.1. A v dette kan man konkludere at isdammen modelleres for lavt, noe som igjen kan skyldes at når vannet begynner å flyte på sidene av is dammen følger isen etter slik at høyden på isdammen øker noe utover det som ble forutsatt i 3.3.

5.2. Vurdering av ulik plassering

Da isdammene som har ført til oversvømmelse gjennom det 19. århundret lå ved Ajunjarga, er det logisk å forvente flere isdammer i dette området. Riidunjarga er tatt med som alternativ to, siden bunn topografien i Karasjohka indikerer at det er muligheter for isdamdannelse i dette området. Niitunjarga er inkludert i modelleringen som et 'worst-case'.

Plassering Sannsynlighet Oppstuvning Hurtighet Tidsramme

~eografisk innen 20 år re~ime(m) fm/time) " 'Eimer til max Aiunjarga 90% 127.5-129.0 0.2-0.9 11-14 Riidunjarga 10% 128.8-131.0 0.6-1.6 10-13 Niitunjarga 1% 131.6-132.9 0.6-1.6 9.5-15 Tabell 5-2, Oppsummering av modellerte effekter.

Alle tidsestimatene bygger på forutsetningen om at isdammen er impermeabel og at det ikke skjer noen magasinering utenom elveløpet. Da begge disse forutsetningene ikke stemmer overens med en virkelig isdam, kan en konkludere med at alle tidsangivelser kun er minimums-indikatorer. Oppstuvnings-regimet (høyden ved Karasjok bro) er sannsynligvis riktig. Historiske data viser at modellen sannsynligvis underdriver isdammenes høyde.

18 5.2.1. Momenter ved isdam 1, Ajunjarga

En isdam i dette området oppstår regelmessig. Flomskadene vil ikke bli like betydelige som ved de to andre scenariene, men enkelte områder vil bli oversvømt. Kommunen bør stanse fremtidig bygging i områder som har blitt oversvømt ved tidligere isdammer.

Bilde 5-1, Bilde fra flommen i 1968. Foto: Harald M. Alstad.

5.2.2. Momenter ved isdam 2, Riidunjarga

Som nevnt tidligere, har dette området et potensiale for en isdam. Potensialet er ikke like stort som for Ajunjarga, men skadene forårsaket aven isdam i dette området vil være betydelig større. Fraflytting kan bli nødvendig for størsteparten av bebyggelsen sør for Karasjohka.

5.2.3. Momenter ved isdam 3, Niitunjarga

En isdamdannelse i dette området vil gi meget store flomskader i Karasjok. Kommunen bør være ytterst oppmerksom m.h.p. begynnende isdammer i dette området. Alle midler bør være tilgjengelig for å løsne isdamrnen dersom den dannes. Fraflytting må forberedes av beredskaps myndighetene. En isdam i dette området er lite sannsynlig.

19 5.3. Tiltak

Man kan dele tiltakene inn i overordnede, forebyggende og akutte. Generelt kan en si at akutte tiltak vil ha liten effekt i større vassdrag som Karasjohka. Alle tiltak skal klareres mot NVE, j.f vannressurslovens §8.

5.3.1. Overordnede tiltak

Beredskapsplaner

Kommunen bør inkludere scenarier for de tre modellerte isdammene i sitt ROS-arbeide.

Arealforvaltning

Kommunen må tilpasse arealplanene til de flomutsatte områdene j.f Retningslinjer 1/1999 "Arealbruk og sikring i flomutsatte områder".

Kartlegging av isforhold

Isforholdene bør vurderes årlig, slik at man kan komme med forhåndsvurderinger m.h.p. lsgang.

5.3.2. Forebyggende tiltak

Strøing

Sand eller kalk kan strøes over djupålen i elva for å fremskynde smelting. Dersom det kommer snø i ettertid vil strøingen være forgjeves. Grus, sand, kalk tilsatt karbon eller Oddakalk er tidligere benyttet med stort hell.

Saging

Saging av isdekke kan lette isgangen ved etablering av svakheter i isen. Kuldeperioder etter saging kan føre til at isen må sages på ny. Finske vassdragsmyndigheter har et amfibiekjøretøy som kan benyttes med leiekostnader på 900 NOK/time i tillegg til transportkostnader.

Flom- og isgangs-verk

Et mer permanent tiltak vil være å etablere et flom- og isgangs-verk. Bebyggelsen bak vil ikke bli sikret mot alle eventualiteter, men en voll langs elva kan redusere risikoen for flomskader til et akseptabelt nivå.

20 5.3.3. Akutte tiltak

Ved etablering av isdammer er det generelt for sent med tidkrevende tiltak. Tiltakene som er foreslått under vil ha et uvisst resultat, og arbeidet er meget risikofylt.

Graving

Graving i isen kan foretas fra land og nedstrøms side. Dette kan bidra til at isdammen løsner.

Sprengning

Et overvurdert tiltak som foruten å være uvisst og risikabelt kan ha uheldige miljømessige virkninger.

Bilde 5-2, Sprenging av is under flommen i 1959. Foto: Harald M. Alstad.

5.4. Vurdering av isgang kontra flom

Etter isgang vil som oftest vannføringen øke ytterligere, men uten isens oppstuvning vil flomvannstandene ligge godt under vannstandene skissert i isdam 1-3. Flommen i 1968 viser allikevel at flom er et alvorlig problem i Karasjohka. Flommen nådde en kotehøyde på mellom 128.5 -1 29.0 m (målt utfra gamle bilder). NVE vil komme med flomsonekart for Karasjok tettsted i løpet av 2002. Disse kartene vil i større detalj gi kommunen oversikt over hvilke areal som er flomutsatt.

21 6. Littera turliste

1. "Erosjon og sedimenttransport i Tanaelva", Publikasjon NVE /2001,2001, Oslo. 2. "MlKE Il, User Guide Volume l & 2", DHI, 2000, København. 3. "Fastlegging av flomfareområde Karasjok kirkested- ROS-analyse", Somby, John Age, Karasjok kommune, 1997, Karasjok. 4. "Håndtering av isproblemer", Publikasjon NVE 4/1996, Hamar.

22 Denne serien utgis av Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE)

Utgitt i Rapportserien i 2001

Nr. 1 Lars-Evan Pettersson: Glommas bifurkasjon ved Kongsvinger (18 s.)

Nr. 2 Marit Astrup: Avløpsnormaler Normalperioden 1961-1990 (224 s.)

Nr. 3 Paivi Lundvall, Kjell Moen og Heikki Ruokanen: Vandringshindre for fisk i Tanas sideelver og - bekker, konsekvenser av veibygging. Delrapport 2: Bevaring av Tana som en lakseelv i naturtilstand (51 s.)

Nr. 4 Tharan Fergus og Eeva Ronkii (red): Erosjon og sedimenttransport i Tanaelva Delrapport 1: Bevaring av Tana som en lakseelv i naturtilstand (99 s.)

Nr. 5 Tor Erik Olsen, Svein Ivar Haugom: Statnett SF. Oppfølgingsrapport 1993/94 (28 s.)

Nr. 6 Tor Erik Olsen, Svein Ivar Haugom: Statnett SF. Oppfølgingsrapport 1995 (24 s.)

Nr. 7 Knut Hofstad, Rolf Brun: Frittstående elforsyningsanlegg - TESSNenberget (32 s.)

Nr. 8 Herve Colleuille, Birger Heidenstrøm: Oversikt over hydrologisk informasjon tilgjengelig i NVE med hensyn til grunnvann og EUs vanndirektiv (59 s.)

Nr. 9 Einar Berg: Elverestaurering i Norge. Demonstrasjonsprosjekt Måna (38 s.)

Nr. 10 Sjur Bjerkli (red.): Havarier i norsk kraftforsyning i 2000 (25 s.)

Nr. 11 Sylvia Smith-Meyer: Hydrogeografisk kartlegging av Nordenskiølds land (46 s.)

Nr. 12 Herve Colleuille: Nasjonalt observasjonsnett for markvann. Statusrapport 1989-2000 (183 s.)

Nr. 13 Lars-Evan Pettersson: Totalavløpet fra Østlandet 1961-2000 (22 s.)

Nr 14 Øyvind Lier: Modellering av isdammer i Karasjohka (23 s.)