Agder Energi Produksjon FENNEFOSS KRAFTVERK Fagrapport om hydrologiske forhold RAPPORT Rapport nr.: Oppdrag nr.: Dato: 141281 -1 141281 05.02.2008 Oppdragsnavn: Fennefoss kraftverk – fagrapport hydrologi Kunde: Agder Energi Produksjon AS FENNEFOSS KRAFTVERK Fagrapport om hydrologiske forhold Emneord: Fennefoss, hydrologi, KU, vannføring, vannstand, strømningsforhold, lokalklima, frostrøyk, is, erosjonsforhold Sammendrag: I forbindelse med konsesjonssøknad på et nytt elvekraftverk i Fennefossen ved Evje i Otra, er det utarbeidet en fagrapport som beskriver hydrologiske forhold. Kraftverket vil ikke medføre endringer i tappingen fra Byglandsfjorden, men vil primært gi endringer i vannstandsforhol- dene fra planlagt dam og opp til Birkelandsfossen samt for vannføringer på utbyggings- strekningen i selve fossen. Det er søkt om minstevannføringsslipp i fossen på 15 m³/s om sommeren og 6,4 m³/s om vinteren. Ved lave og midlere vannføringer vil vannstandene oppstrøms fossen og dammen bli høyere enn i dagens situasjon. Ved flom vil bruk av lukene i dammen medføre noe lavere flomvann- stander på strekningen nærmest dammen og omtrent uendret mellom Birkeland bru i Evje sentrum og Birkelandsfossen. Strømningsmønsteret vil bli noe endret inn mot kraftstasjonsinntaket like oppstrøms dammen og ut for kraftstasjonsutløpet nedstrøms fossen. Det er ikke planlagt noen inngrep i utløpsom- rådet. Det forventes ingen vesentlige endringer i vanntemperaturforholdene, men det vil kunne bli noe økt islegging på nærmeste strekningen oppstrøms dammen. Nedstrøms kraftstasjonsut- løpet kan området med dårlig is inn i Kilefjorden bli noe større enn i dag. Rev.: Dato: Sign.: Utarbeidet av: Jan-Petter Magnell og Gunnar Berg Kontrollert av: Kjetil Sandsbråten Oppdragsansvarlig: Oppdragsleder / avd.: Kjell Huseby Jan-Petter Magnell SWECO GRØNER Jan-Petter Magnell SWECO Grøner AS Postboks 400 Telefon direkte: 67128031 Org. nr.: NO-967 032 271 MVA 1327 LYSAKER Telefaks direkte: 67128030 et selskap i SWECO konsernet Telefon: 67 12 80 00 e-post: [email protected] www.sweco.no Telefaks: 67 12 58 40 e-post: [email protected] FENNEFOSS KRAFTVERK Fagrapport Hydrologi INNHOLD 1 INNLEDNING....................................................................................................................3 2 TEKNISK BESKRIVELSE FENNEFOSS KRAFTVERK..................................................4 3 METODE OG DATAGRUNNLAG ....................................................................................8 4 HYDRAULISK MODELL ..................................................................................................9 4.1 DATAGRUNNLAG ........................................................................................................................ 9 4.2 BEREGNINGER ........................................................................................................................... 9 5 DAGENS SITUASJON ...................................................................................................11 5.1 VANNSTANDSFORHOLD ............................................................................................................ 11 5.2 VANNFØRINGSFORHOLD ........................................................................................................... 14 5.3 STRØMNINGSFORHOLD............................................................................................................. 15 5.4 EROSJONSFORHOLD ................................................................................................................ 15 5.5 VANNTEMPERATUR OG ISFORHOLD ........................................................................................... 18 5.5.1 Vanntemperatur............................................................................................................. 18 5.5.2 Isforhold ......................................................................................................................... 19 5.6 LOKALKLIMA / FROSTRØYK........................................................................................................ 19 5.6.1 Meteorologiske observasjoner....................................................................................... 19 5.6.2 Frostrøyk........................................................................................................................ 20 6 ETTER UTBYGGING AV FENNEFOSS KRAFTVERK .................................................21 6.1 VANNSTANDSFORHOLD ............................................................................................................ 21 6.1.1 Oppstrøms dammen...................................................................................................... 21 6.1.2 Utløpsområdet ............................................................................................................... 27 6.2 VANNFØRINGSFORHOLD ........................................................................................................... 27 6.3 STRØMNINGSFORHOLD............................................................................................................. 31 6.3.1 Oppstrøms dammen...................................................................................................... 31 6.3.2 Utløpsområdet ............................................................................................................... 33 6.4 EROSJONSFORHOLD ................................................................................................................ 34 6.4.1 Oppstrøms dammen...................................................................................................... 34 6.4.2 Utløpsområdet ............................................................................................................... 34 6.5 VANNTEMPERATUR OG ISFORHOLD ........................................................................................... 34 6.5.1 Vanntemperatur............................................................................................................. 34 6.5.2 Isforhold ......................................................................................................................... 35 6.6 LOKALKLIMA / FROSTRØYK........................................................................................................ 35 7 REFERANSER ...............................................................................................................36 Vedlegg 1 Simulerte vannføringer (m³/s) i Otra ved Fennefossen (1931-2005) Vedlegg 2 Simulerte vannføringer (m³/s) forbi kraftstasjonen (1931-2005) uten slipp av minstevannføring Vedlegg 3 Simulerte vannføringer (m³/s) forbi kraftstasjonen (1931-2005) med slipp av minstevannføring SWECO Grøner AS P:\134\141281 Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 2 av 39 FENNEFOSS KRAFTVERK Fagrapport Hydrologi 1 INNLEDNING I forbindelse med Agder Energi Produksjon AS (AEP) sine planer for bygging av Fennefoss kraftverk i Otra, Evje og Hornnes kommune (jf. Figur 1), har SWECO Grøner AS fått i oppdrag å utarbeide en fagrapport om hydrologiske forhold. Rapporten beskriver dagens situasjon og forventede konsekvenser av prosjektet på vannstands-, vannførings-, vanntem- peratur-, is-, strømnings-, erosjons- og lokalklimatiske forhold. AEP søkte i november 2005 om unntak fra Samla plan behandling for prosjektet, og i januar 2007 ble det sendt inn melding med forslag til utredningsprogram. NVE fastsatte utrednings- programmet i brev datert 26.10.2007. Denne hydrologirapporten er utarbeidet i henhold til det fastsatte utredningsprogrammet, og i henhold til NVEs veileder for konsesjonsbehandling av vannkraftsaker (NVE 1998). Figur 1 Fennefoss kraftverk og Otravassdraget SWECO Grøner AS P:\134\141281 Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 3 av 39 FENNEFOSS KRAFTVERK Fagrapport Hydrologi 2 TEKNISK BESKRIVELSE FENNEFOSS KRAFTVERK Fennefossen er lokalisert i Otra i søndre ende av Evje sentrum, ca 10 km nedstrøms utløpet av Byglandsfjorden. Otravassdraget er et sterkt regulert vassdrag, med en rekke magasiner i midtre og øvre deler av vassdraget. Byglandsfjorden er nederste reguleringsmagasin. Ned- strøms Fennefossen, i nedre del av Otra, er det fem større elvekraftverk. Selve Fennefossen har over lang tid vært berørt av tekniske inngrep og industriell virksomhet. Evje Nikkelverk rett ved fossen ble etablert i 1872, og lagt ned i 1946. Tidlig på 1900-tallet ble det bygd et kraftverk ved fossen, lokalisert på samme side som bergverks- driften. Kraftverket var i drift fram til 1965. På et foto fra 2. verdenskrig (Figur 2) kan en se nikkelverket, slagghaugen, kraftstasjonen, dammen og fossen. Også i dag er det industriell virksomhet omtrent der smeltehytta lå, og området er ellers preget av de gamle slagg- haugene. Etter at kraftverket ble lagt ned ble dammen, som var en trebukkedam, stående uten særlig vedlikehold og forfalt mer og mer. I dag er det bare noen rester igjen av dammen på fosse- nakken (jf. Figur 3). Deler av inntakskanalen står fortsatt på østre side av fossen. Dammen var en ”overløpsdam” uten vesentlige manøvreringsmuligheter. Topp dam lå på kote 175,02. Figur 2 Flyfoto fra 2. verdenskrig av Evje Nikkelverk, med dam og kraftstasjon i Fennefossen (kilde: AEP) SWECO Grøner AS P:\134\141281 Fennefoss kraftverk - fagrapport hydrologi\08 Rapporter\Endelig\Endelig hydrologirapport.doc Side 4 av 39 FENNEFOSS KRAFTVERK Fagrapport Hydrologi Figur 3 Rester av den tidligere trebukkedammen (foto: SWECO Grøner) Det planlegges