Impacts of extreme weather events on infrastructure in Norway (InfraRisk) Fotograf: Svein Helge Frækaland Knowledge-building Projects with User Involvement (KMB)/ Kompetanseprosjekt med brukermedvirkning (KMB) NGI rapportnr. 20091808-01-R, 13. desember 2013 Norges forskningsråd prosjektnr. 200689 Prosjekt Prosjekt: InfraRisk Dokumenttittel: Sluttrapport Dokumentnr.: 20091808-01-R Dato: 13. desember 2013 Rev. nr./rev. dato: 0 Oppdragsgiver Oppdragsgiver: Norges Forskningsråd Kontaktperson: Kontraktreferanse: 200689/S30 For InfraRisk Prosjektleder: Regula Frauenfelder, Anders Solheim Modulleder: Ketil Isaksen, Regula Frauenfelder, Christian Jaedicke, Bård Romstad Rapport utarbeidet av Anita V. Dyrrdal, Regula Frauenfelder, Reidun (i alfabetisk rekkefølge): Gangstø, Alf Harbitz, Carl B. Harbitz, Jan Erik Haugen, Hans Olav Hygen, Hilde Haakenstad, Ketil Isaksen, Christian Jaedicke, Árni Jónsson, Ronny Klæboe, Johanna Ludvigsen, Nele Kristin Meyer, Trude Rauken, Bård Romstad, Anders Solheim, Kjetil Sverdrup-Thygeson, Asbjørn Aaheim Kvalitetskontroll: Torill Engen-Skaugen (MET), Eirik J. Førland (MET), Heidi Bjordal (Statens vegvesen), Per Anton Fevang (Jernbaneverket), Asgeir Kydland Lysdahl (NGI) Forsidefoto: Jordskred over Rv5 ved Kjøsnesfjorden, 27. november 2008 – Svein Helge Frækaland, Statens vegvesen. Forsidedesign: Tim Gregory, NGI Utforming av kapittelforsider: Eilif Ursin Reed, CICERO Foto: Hentet fra de ulike deltagende institusjonene. Referanser er gitt der fotografen er kjent. Sammendrag Rapporten gir en samlet oversikt over resultatene fra det tverrfaglige forskningsprosjektet "Impacts of extreme weather events on infrastructure in Norway (InfraRisk)". Prosjektet ble gjennomført i perioden 2010 til 2013 som en del av NORKLIMA programmet (2004-2013), og var et samarbeid mellom forskere fra Norges Geotekniske Institutt, Meteorologisk institutt, CICERO Senter for klimaforskning og Transportøkonomisk institutt. InfraRisk var et såkalt kompetanseprosjekt med brukermedvirkning fra Statens vegvesen, Jernbaneverket og Nasjonalt utdanningssenter for samfunnssikkerhet og beredskap (NUSB). Prosjektet har studert endringer i ekstremvær og virkningen ekstremværhendelser har på infrastruktur knyttet til transport- sektoren i Norge. Det tverrfaglige samarbeidet har ligget i grensesnittet mellom de fysiske prosessene, sårbarhet og risiko. Emneord: Ekstremværhendelser, trender, naturfare, skred, sikring, risiko, beslutningsprosesser Vennligst bruk følgende referanse til rapporten: Norges Geotekniske Institutt NGI (2013): Impacts of extreme weather events on infrastructure in Norway (InfraRisk) - Sluttrapport til NFR-prosjekt 200689. Utarbeidet av: Frauenfelder, R., Solheim, A., Isaksen, K., Romstad, B., Dyrrdal, A.V., Gangstø, R., Harbitz, A., Harbitz, C.B., Haugen, J.E., Hygen, H.O., Haakenstad, H., Jaedicke, C., Jónsson, Á., Klæboe, R., Ludvigsen, J., Meyer, N.M., Rauken, R., Sverdrup-Thygeson, K., Aaheim, A. NGI rapport nr. 20091808- 01-R. 94 s. + Appendiks 2 Innhold 1 Innledning 5 1.1 Norske myndigheters fokus på klima og klimatilpasning ....................... 5 1.2 Grunner til etablering av InfraRisk-prosjektet ........................................ 6 1.3 Definisjon av ekstremværhendelser ........................................................ 7 1.4 Målsetninger for InfraRisk-prosjektet ..................................................... 8 1.5 Hovedresultater ....................................................................................... 8 1.6 Relaterte prosjekter ................................................................................ 11 2 Endringer i frekvens og intensitet av ekstremværhendelser i Norge 13 2.1 Endringer i meteorologiske variabler som kan utløse skred i Norge .... 14 2.1.1 Bakgrunn .................................................................................. 14 2.1.2 Datasett og datakvalitet ............................................................ 14 2.1.3 Trendanalyse ............................................................................ 15 2.1.4 Resultater .................................................................................. 15 2.2 Historiske endringer i korttidsnedbør .................................................... 20 2.2.1 Bakgrunn .................................................................................. 20 2.2.2 Datasett og datakvalitet ............................................................ 20 2.2.3 Metode og trendanalyse ........................................................... 20 2.2.4 Resultater .................................................................................. 20 2.3 Fremtidig ekstremnedbør ...................................................................... 24 2.3.1 Datasett og datakvalitet/usikkerhet .......................................... 24 2.3.2 Trendanalyse og avvik fra kontrollperioden ............................ 25 2.3.3 Resultater .................................................................................. 25 2.4 Regionale endringer i sterk vind over Norge ........................................ 29 2.4.1 Bakgrunn .................................................................................. 29 2.4.2 Datasett og datakvalitet ............................................................ 30 2.4.3 Resultater .................................................................................. 30 3 Hvor utsatt er transportinfrastrukturen og hvilke tiltak finnes? 35 3.1 Snøskred og steinsprang: Andel utsatt vei og bane ............................... 36 3.2 Flomskred: Beregning av terskelverdier og topografisk utsatthet ......... 39 3.2.1 Bakgrunn .................................................................................. 39 3.2.1 Data .......................................................................................... 39 3.2.2 Hydrometeorologiske terskelverdier ........................................ 39 3.2.3 Topografisk utsatthet ................................................................ 43 3.2.4 Mulig anvendelse ..................................................................... 43 3.3 Vind: hvor utsatt er transportsektoren for sterk vind? ........................... 45 3.4 Kvantifisering av gjentakelsesintervall for skred mot utsatte objekter 48 3.5 Forvaltning av sikringstiltak: Trenger vi en nasjonal plan? .................. 52 3.5.1 Bakgrunn .................................................................................. 52 3.5.2 Topografisk definisjon ............................................................. 53 3.5.3 Sikringstiltak ............................................................................ 54 3.5.4 Database for administrasjon av sikringstiltak .......................... 55 3 4 Skredrisiko for transportinfrastruktur 57 4.1 Skredrisiko for transportinfrastruktur .................................................... 58 4.2 Risikomodell ......................................................................................... 59 4.2.1 Parameterisering av risikomodellen ......................................... 63 4.3 Resultater ............................................................................................... 67 4.3.1 Case studie i Otta ...................................................................... 67 4.3.2 Analyse av skredrisikoen mot det norske hovedveinettet ........ 71 5 Ekstremvær og jernbanesektoren 75 5.1 Ekstremvær og jernbanesektoren .......................................................... 76 5.2 Jernbaneverket – leverandør av infrastruktur ........................................ 76 5.3 Jernbanenettets tilstand og innvirkningen av klimaendringer ............... 77 5.4 Konsekvensen av ekstremvær for jernbaneoperatører .......................... 78 5.5 Intervjuer med Jernbaneverket .............................................................. 79 5.5.1 Årsaker og konsekvenser – problematiske værsituasjoner ...... 79 5.5.2 Tiltak ........................................................................................ 80 5.5.3 Kilder til klimasårbarhet ........................................................... 81 5.6 Konskevenser av en jernbane som ikke er klimatilpasset ..................... 81 6 Uløste problemstillinger - Forslag til fremtidig forskningstema 83 7 Referanser 85 8 Liste over prosjektpublikasjoner 93 Appendiks A Appendiks B Kontroll- og referanseside 4 1 Innledning 1.1 Norske myndigheters fokus på klima og klimatilpasning Norske myndigheter har betydelig fokus på klimaendringer og klimarelaterte problemer innenfor alle samfunnssektorer. Dette er nedfelt blant annet i stortingsmeldingen om flom og skred (Meld. St. 15 (2011-2012)) fra Olje og Energidepartementet "Hvordan leve med farene – om flom og skred", som kom i mars 2012, og stortingsmeldingen om klimatilpasning (Meld. St. 33 (2012–2013)) fra Miljøverndepartementet "Klimatilpasning i Norge", som kom i mai 2013. Spesielt stortingsmeldingen om klimatilpasning gir mye av den overordnede bakgrunnen for at Forskningsrådets NORKLIMA-program er viktig, og for at prosjektet InfraRisk, som er en del av NORKLIMA-programmet, utgjør et viktig element i dette igjen. NORKLIMA- programmet avsluttes i 2013, men etterfølges av et nytt stort klimaprogram i Forskningsrådet, KLIMAFORSK, fra 2014. Infrastruktur som vei og jernbane, som er fokus for InfraRisk prosjektet, er fremhevet i Stortingsmeldingen om klimatilpasning. Det følgende er sitater fra Stortingsmelding 33: • "De globale klimaendringene medfører allerede store endringer for mange lokalsamfunn i Norge. Utover