Simulering av urban flom ved bruk av data fra værradar.

Abstract

Urban flom forårsaket av store nedbørsmengder har et omfattende skadepotensiale. Forskning viser at det kan forventes en økt frekvens av tilfeller med store nedbørsmengder i Norge i fremtiden, som øker risikoen for urban flom. For å kunne ta hensyn til den forventede utviklingen i planlegging, dimensjonering og rehabilitering av overvannsystemer er kunnskap om slike situasjoner viktig. Kraftig nedbør opptrer ofte med stor romlig variasjon og over korte tidsperioder. For å analysere slike situasjoner er det derfor nødvendig med god tidsmessig og romlig oppløsning av nedbørsdata. Tradisjonelle nedbørstasjoner representerer punktmålinger. Det kreves derfor et tett nettverk av nedbørstasjoner for å fange opp de romlige variasjonene samt maksimalverdier for tilfeller med lokalt kraftig nedbør. Et slikt nettverk er de fleste steder en mangelvare. En værradar gir derimot verdier for et sammenhengende felt, slik at eventuelle romlige variasjoner av nedbøren blir fanget opp. Svakheten til radardata er at det ofte er knyttet stor usikkerhet til den kvantitative kvaliteten, samt at tiden mellom hver sveip ofte ikke tilfredsstiller urbanhydrologiske krav til tidsmessig oppløsning. Nesten hele Skandinavia er dekket av et nett av C-band værradarer, som gjør radarene til et potensielt verktøy for analyse av situasjoner med ekstremnedbør.I studiet er ekstremnedbørstilfellet som oppsto i Trondheim by 13. august 2007 analysert. Nedbørstilfellet ble fanget opp av seks lokale nedbørstasjoner spredt over byen, samt en C -band værradar. Dataene indikerer at nedbøren opptrådte med store romlige variasjoner. Data fra værradaren er derfor viktig i analysen. Den romlige oppløsningen på radarbildene, produsert for situasjonsstudiet, er 250meter × 250meter. For å bedre den tidsmessige oppløsningen til bildene, samt beskrive adveksjon, er det generert nedbørskart ved å interpolere mellom påfølgende radarbilder. Ved generering av nedbørskart er det gjort antagelser i forhold til nedbørens utvikling. En tidsmessig oppløsning på ett minutt er valgt og kvaliteten til kartene er vurdert. Kartene er justert opp mot observerte verdier ved nedbørstasjonene for å øke den kvantitative kvaliteten til dataene.Gjennom en romlig analyse av resultatene konkluderer studiet med at nedbørskartene beskriver fordeling og utvikling til nedbøren i større grad enn interpolert nedbør mellom nedbørstasjonene. Det er funnet en sammenheng i forholdet mellom akkumulert nedbør fra nedbørskart og nedbørstasjon. Det er tydelig at nedbørskartene, for situasjonsstudiet, underestimerer for økende 5 og 10 minutter akkumulerte nedbørsverdier. Situasjonsstudiet ble modulert ved bruk av fire kalibrerte Mike Urban modeller. Verdier fra nedbørskart og interpolert nedbør ble brukt som inngangsdata. Modellene som tok utgangspunkt i data fra nedbørskart ga kritisk trykkhøyde i flere ledningsstrekk i områder med skadesteder enn modellene basert på interpolert nedbør.Studiet viser at bruk av data fra en C-band værradar er egnet for analyse av en ekstremnedbørsituasjon. Metodikken benyttet i studiet kan være godt egnet for analyse av lignende tilfeller med kraftig nedbør.