Evaluation of Flood Control in Stryn with Potential Hydropower Production

Abstract

Hovedmålet med forskningen er å evaluere muligheten for bruk av vannkraftproduksjon som virkemiddel for flomregulering i Stryn - en nasjonal lakseelv. For å nå målsetningen ovenfor ble det satt opp en distribuert hydrologisk modell av Stryns nedbørfelt ved bruk av både historiske klimadata og GIS-data. To målestasjoner i nedbørfeltet Strynsvatn og Grasdøla ble brukt til modellkalibrering. Modellkalibrering ga en R2 på 0,803 for Strynsvatn og 0,703 for Grasdøla. Valideringsperioden viste en forbedring i Strynsvatn R2 på 0,829 mens det ble registrert dårligere ytelse for Grasdøla (R2 = 0,639). Resultater fra den hydrologiske modellen ble brukt til å evaluere flom i Stryn nedbørfelt, vannkraftpotensial og effekter av klimaendringer på nedbørfeltets hydrologi.

Studien analyserte et mulig inntakssted oppstrøms for å lede flomvann fra Stryn nedbørfelt til Nordfjorden og dermed omgå nedstrøms flomutsatte områder. Flere inntakssteder 600, 400, 325, 225, 150, 88 moh ved nedstrøms Oppstrynsvatnet ble undersøkt. Vannkraftpotensialet fra alle inntak ble evaluert i forhold til kostnadsanalysen. Effekten av flomreduksjonen og effekten av reguleringen på hydrologisk endringen er vurdert med hensyn til bestanden av laks i Strynselva.

Fra studien vurderes en avveining mellom vannkraftproduksjonen, flomreduksjonen og effektene på laksebestanden. Ved å lede bort vann ved høyere inntak (600 moh) er vannkraftpotensialet stort med 437,7 GWh/år og et B/C-forhold på 2,16. I avledningsvann rett nedstrøms Oppstrynsvatnet ga en energiproduksjon på 37,4 GWh/år. og B/C-forhold på 0,63. På grunn av redusert nedslagsfelt fra oppstrøms inntak er imidlertid gjennomsnittlig flomreduksjonspotensial 22 % ved D600 mot 41,48 % ved DStrynsvatnet. Å øke tunnelkapasiteten øker imidlertid flomreguleringspotensialet og kostnadene.

Virkningen av regulering på endringene i laveste ukesnitt i Stryn er ubetydelig siden Q95 opprettholdes i elva til enhver tid, ettersom de flere mindre sideelvene renner ut i omkjøringsstrekningen, dempes reguleringseffekten.

The main objective of the research is to evaluate the feasibility use of hydropower production as means of flood regulation in Stryn - a national salmon river. To achieve the objective above, a distributed hydrological model of the Stryn catchment was set up using both historical climate data and GIS data. Two gauging stations in the catchment Strynsvatn and Grasdøla were used for model calibration. Model calibration produced a R2 of 0.803 for Strynsvatn and 0.703 for Grasdøla. The validation period showed an improvement in Strynsvatn R2 of 0.829 whereas a poorer performance was registered for Grasdøla (R2 = 0.639). Results from the hydrological model were used to evaluate floods in Stryn catchment, hydropower potential, and effects of climate change on the catchment hydrology.

The study analysed a feasible intake location upstream for diverting flood water from Stryn catchment to the Nord Fjord hence bypassing the downstream flood prone areas. Several intake locations 600, 400, 325, 225, 150, 88 m.a.s.l at downstream of the Oppstrynsvatnet lake were investigated. The hydropower potential from the all the intakes was evaluated in comparison with the cost analysis. Effect of flood reduction and effect of regulation on hydrological alteration have been assessed with regards to the population of salmon in Stryn river.

From the study, a trade-off between hydropower production, flood reduction and effects on the salmon population is assessed. By diverting water at higher intakes (600 m.a.s.l), the hydropower potential is great with 437.7 GWh/yr and a B/C ratio of 2.16. In diverting water immediately downstream of Oppstrynsvatnet lake gave an energy production of 37.4 GWh/yr. and B/C ratio of 0.63. However, due to reduced catchment area from upstream intakes, the average flood reduction potential is 22 % at D600 as compared to 41.48% at DStrynsvatnet. Increasing the tunnel capacities increase the flood regulation potential however to with an added cost.

The effect of regulation on the changes in lowest weekly average in Stryn is negligible since Q95 is maintained in the river at all times, As the more smaller tributaries flow into the bypass section, regulation effects are dampened.