Jk NVE NORGES VASSDRAGS- OG ENERGIVERK I I I I I I Roger Sværd I FLOMBEREGNING for ROTENVIKVATNETVED LYNGSEIDET I
Total Page：16
File Type：pdf, Size：1020Kb
I 13 1997 jk NVE NORGES VASSDRAGS- OG ENERGIVERK I i i I I i Roger Sværd i FLOMBEREGNING FOR ROTENVIKVATNETVED LYNGSEIDET I I -- I , I .-, I i I I I NVE REGION NORD I Foto: FjeHangerWiderøe AS NVE NORGES VASSDRAGS- OG ENERGIVERK TITTEL RAPPORT Nr 13 1997 FLOMBEREGNING FOR ROTENVIKVATNET VED LYNGSEIDET Vassdra nr. 204.3B SAKSBEHANDLER DATO 13. Juni 1997 Roger Sværd NVE Re ion Nord RAPPORTEN ER Apen OPPDRAGSGIVER OPPLAG 10 TROMS KRAFTFORSYNING DA v/ Geir Pettersen, 9005 TROMSØ SAMMENDRAG Rapporten beskriver metoder og beregninger som ligger til grunn for en bestemmelse av dimensjonerende flomvannstand DFV og maksimal flomvannstand MFV for Rotenvikvatnet ved Lyngseidet. Videre omtaler rapporten beregninger og målinger av middelavløp og flomtap. Resultater og konklusjoner er vist i bilag 14, og beskrevet i kap 8 og 9. Det er spesiellt viktig å være klar over at dimensjonerende flommer for Rotenvikvatnet på det nåværende tidspunkt ikke kan beregnes med større nøyaktighet enn angitt i kap 10 og bilag 15. Resultatene av flomanal sen: Parameter Enhet Dimensjonerende flom Påregnelig maksimal flom T = 1000 år Dø n S iss Dø n S iss Tilløpsflom m3/s 21.2 70.1 28.4 105.6 Avløpsflom m3/s 20.7 39.1 27.5 59.7 Maksimal vannstand moh 488.45 488.69 Flomstigning Ah, flomløp m 0.85 1.09 Flomstigning Ah, krone å dam 4 o 5 cm 0 6 Ved påregnelig maksimal flom vil stigningen over damkrona på dam 4 og 5 med dagens flomløp og stengte tappeluker være moderat, ca 6 cdr.n. Middelavløpet er ifølge NVE's isohydatkart av 1987, 22.1 mill.m3/år, med en usikkerhet på ±20%. Målinger i perioden 1992 til 1995 indikerer et noe høyere avløp enn isohyhydatkartet gir, men usikkerhetene er for store til å trekke sikre konklusjoner. Flomtapet fra feltet er i størrelsesorden 60 til 65% av årsavløpet. EMNEORD/SUBJECTTERMS ANS RLIG UND R K Hydrologi Flomberegning Dimensjonerende flom Bjør old Påre neli maksimal flom Avd. direktør NVE Kontoradresse:Kongensgt.50, Narvik Telefon:7694 41 25 REG1ONNORD Postadresse:Postboks394,8501Narvik Telefax:7694 7064 Org. nr.: NO 970 205 039 MVA 11528. FLOMBEREGNING FOR ROTENVIKVATNET VED LYNGSEIDET FORORD "Forskrifter for dammer" ble fastsatt ved kongelig resolusjon av 14. November 1980 og gjort gjeldende fra 1. Januar 1981. Kap 7 i forskriftene beskriver de flomberegninger som skal utføres i forbindelse med dammer. Det er Hydrologisk avdeling i NVE som utfører de fleste slike flomberegninger. Hydrologisk avdeling vil også kontrollere og godkjenne flomberegninger som er utført av andre. Denne rapporten beskriver forutsetninger og beregninger som ligger til grunn for en fastsettelse av dimensjonerende flom og påregnelig maksimal flom for Rotenvikvatnet ved Lyngseidet. Det er foretatt simuleringer av vannstander i Rotenvikvatnet ved dagens system for de to flomtypene. Rapporten er utarbeidet ved NVE Region nord av overingeniør Roger Sværd. Under arbeidet med rapporten har overingeniør Lars Evan Petterson ved NVE Hydrologisk avdeling, seksjon vannbalanse HV, gitt faglige innspill. Han har også kvalitetssikret rapporten før endelig utsendelse. Oppdragsgiver er TROMS KRAFTFORSYNING DA. arvik . uni 997 7e, oc., Aag Jiosefis n Regionsjeft NVE Region Nord INNHOLDSFORTEGNELSE Side i t INNLEDNING 1 BESKRIVELSE AV VASSDRAGET 2 2.1 Hoveddata for nedbørfelt og magasin 2.2 Felt- og modeliparametre 3 3 I 2.3 Beskrivelse av reguleringsanlegget bunntappeløp og fast overløp 4 2.4 Middelavløp 4 i 2.5 Målinger og beregninger med tanke på å belyse flomtap og middelavløp fra feltet 5 BEREGNINGSMETODER 7 3.1 Beregning av dimensjonerende tilløpsflom , I 3.2 Beregning av dimensjonerende tilløpsflom med modellen PQRUT 7 7 3.3 Beregning av dimensjonerende tilløpsflom på basis av frekvensanalyser 8 3.4 Beregning av dimensjonerende avløpsflom og I dimensjonerende flomvannstand, DFV 8 3.5 Beregning av påregnelig maksimal tilløpsflom 8 3.6 Beregning av påregnelig maksimal avløpsflom og I maksimal flomvannstand, MFV 8 BEREGNINGSFORUTSETNINGER 9 4.1 Magasinvannstand 9 4.2 Tappeorganer 9 I 4.3 Overføringer 9 4.4 Grunnlagsdata, vannmerker 9 FLOMSESONGER 10 6. MIDDELFLOM 10 ,.‘ .. I 6.1 Vannmerker 10 6.2 Flomformler 11 FREKVENSANALYSER 11 DIMENSJONERENDE FLOM 11 9. PÅREGNELIG MAKSIMAL FLOM 13 i 10. USIKKERHET I ESTIMATENE FOR DFV OG MFV 14 I 11. LITTERATUR, HENVISN1NGEROG REFERANSER 15 TROMS KRAFTFORSYNING DA FLOMBEREGNING FOR ROTENVIKVATNET VED LYNGSEIDET 1 1 INNLEDNING Rotenvikvatnet er hovedmagasin for Rotenvik kraftverk. Kraftverket ble bygget i perioden 1949 - 52 av Lyngen Kraftlag som senere ble innlemmet i Troms Kraftforsyning i 1970. Anleggsstart var i 1949, og ved NVE's første inspeksjon til anlegget i juni 1951 var tilløpstunnelen ferdig sprengt, og kanal fra inntaket og ut i vatnet var ferdig gravd, dammer var ikke påbegynt. Halvparten av rørgata var montert og kraftstasjonens råbygg var ferdig. I februar 1952 gis den formelle konsesjonen, og da var de vesentligste anleggsarbeider for byggetrinn 1 ferdigstillet. Senere i 1956 ble byggetrinn 2 fullført. HRV ble da øket med 2.6 m og dammene tilsvarende påbygget. Det har vært foretatt flere omfattende inspeksjoner av dammen, senest av "Berdal Strømme" 1994. Etter inspeksjonene er en av konklusjonene at det må utføres flomberegninger iht moderne metodikk for å kontrollere faren for overtopping av dammene. Denne rapporten er en dokumentasjon på flomberegninger utført etter den metodikk som er beskrevet i /Ref 1, 2, 3 og 4/. Kap 2 beskriver vassdraget, klimaet, avløpet og reguleringen. Kap 3 er en beskrivelse av de beregningsmetoder som er benyttet i analysen. Kap 4 beskriver grunnlagsdata og forutsetninger for flomberegningen. Kap 5, 6, 7, 8 og 9 forklarer mer detaljert hele beregningsgangen. Kap 10 belyser usikkerheten knyttet til flomberegningene. Kap 11 inneholder en fullstendig referanseliste over den litteratur som er benyttet. ROTENVIKVATNET NVE REGION NORD TROMS KRAFTFORSYNING DA FLOMBEREGNING FOR ROTENVIKVATNET VED LYNGSEIDET 2 2 BESKRIVELSE AV VASSDRAGET Kart over vassdraget er vist i bilagene 1.1 til 1.4. Bilag 2 viser endel bilder fra Rotenvikvatnet. Vassdraget ligger i Lyngen kommune like nord for kommunesentret på Lyngseidet. Vannet fra Rotenvikvatnet føres i rørgate ned til Rotenvik Kraftverk, som ligger ca på kote 120. Herfra renner vannet videre til Storelva som renner ut i havet i Rotenvik Rotenvikvatnet ligger på ca kote 514 iht NGO, bilag 1.4, ved normale vannstandsforhold. HRV i magasinet er på kote 487.60, dvs ikke i overenstemmelse med NGO-høyden. Vannet som drenerer til magasinet har sitt utspring i fjellområdet begrenset av Fastdalstinden, lstinden, Store Kjostinden og Rundtinden. Det er to isbreer i nedslagsfeltet, Rotenvikbreen og Kjosbreen. Avløpet fra Rotenvikbreen går direkte til Rotenvikvatnet via en kort elvestrekning. Avløpet fra Kjosbreen går via vann 734 til Rotenvikvatnet over en strekning på ca 1,5 km. Topografien og bretypene i feltet er karakteristisk for Lyngenhalvøya. Landskapet er alpint med få rester etter eldre roligere fjellflater og med breene lokalisert i ulike glasiale erosjonsformer, vesentlig dal- og botnbreer. Hele dette partiet ligger i høydeområdet 700 til 1500 moh. Ca 30 % av feltet ligger i høydesonen mellom HRV og kote 700. Hypsografisk kurve, eller høydefordelingen, for feltet er vist i bilag 6. Det er lite vegetasjon i dette området. Vegetasjonen fra dammen til ca kote 600 kan karakteriseres som lyngmark, se bilag 2. Over kote 600 er det bare snaufjell og isbreer. Berggrunnen i området består av omdannede vulkanske bergarter av kambrosilurisk alder, Grønnsteiner og Amfibolitt. De høyeste fjellpartiene i vest består av dypbergarter av hovedsakelig kaledonsk alder, Gabbro. Berggrunnen øst for Lyngenfjorden og vest for Ullsfjorden består av omdannede sedimentære og vulkanske bergarter av Glimmerskifre og Gneiser. /Ref 12/. Bilde 1: Rotenvikvassdraget Foto: Fjellanger Widerøe AS Vassdraget har et feltareal på 9.6 km2 og et spesifikt avløp iht NVE's isohydatkart på 73 l/skm2 /Ref 11/. Avløpstallene er vist i tabell 1 side 5. Isohydatkartet i dette området er NVE REGION NORD TROMS KRAFTFORSYNING DA FLOMBEREGNING FOR ROTENV1KVATNET VED LYNGSEIDET 3 konstruert med liten støtte i lange serier og må av den grunn sies å være av dårlig kvalitet. Det spesifikke avløpet er planimetrert på NGO kartverk M711 i målestokk 1:50 000, /Ref 13/, etter at isohydatene i samme målestokk først var overført til kartet ved bruk av lyskasse. Spesifikt avløp på breene er satt til 100 l/skm2. 2.1 Hoveddata for nedbørfelt og magasiner • Feltareal A 9.6 km2 • Spesifikt middelavløp s 73.1 l/skm2 • Middelvannføring q 0.702 m3/s • Middelavløp Q 22.1 Mill m3 • Magasinvolum v/HRV M 4.06 Mill m3 • Reguleringsgrad m% 18.4 % • Reguleringsgrenser HRV 487.60 moh LRV 479.50 moh • Kote damkroner Dam 1 m/Plate 489.10 moh Dam 1 m/Torv 488.85 moh Dam 2 488.77 moh Dam 3 Overløp 487.60 moh Dam 4 488.63 moh Dam 5 488.63 moh 2.2 Felt- og modellparametre Feltparametrene som brukes ved beregning av flomforholdene ut fra områdekurver, og modellparametrene til programmet PQRUT, som brukes til å beregne et flomforløp ut fra klimadata, er beregnet. • Konsentrasjonstid tc ca 1 time Kritisk varighet Tm ca 8 timer Relieff (h75- h25) H50 400 • Feltakselengde LF 4 km • Reliefforholdet HL 100 m/km • Effektiv sjøprosent ASE 0.11 Øvre tømmekonstant k1 0.431 /time Nedre tømmekonstant k2 0.120 /time • Terskelverdi 20 11-1111 Konsentrasjonstiden er et mål på feltets reaksjonstid ved regnvær. Denne er beregnet med forskjellige formler som anvendes for dette, /Ref 22/. Det ble funnet verdier varierende fra 0.5 til noe over 1 time. Tidsskrittet i beregningene er derfor valgt til 1 time. Dette betyr at feltet har en rask reaksjon på nedbør i form av byger, eller rask økning av avløpet fra snøsmelting ved brå temperaturstigning eller vindøkning. Kritisk varighet for magasinet er bestemt ut fra regelen i /Ref 3/ og funnet å være bare ca 8 timer. En flomsituasjon med varighet lik magasinets kritiske varighet har den kombinasjon av volum og maksimal intensitet som gir størst avløpsflom.