Vurdering av minstevannføringsslipp i Årdalselva

Abstract

Regulering av vassdrag endrer de hydrologiske forutsetningene for dannelse av is. Når vann blir ledet bort fra vassdraget, blir det satt et krav om minstevannføring i elva som må overholdes. For Årdalselva i Rogaland er en lang strekning mellom tapping og måling av vannføringen et problem, spesielt på vinteren da danning av is holder vannet tilbake. Som et resultat må mer vann slippes for å holde minstevannføringskravet og vann går tapt.

Et av hovedformålene for oppgaven er å lage en modell som viser sammenhengen mellom tidsforsinkelsen av vannet om vinteren og dannelse av is i elva. En todimensjonal hydraulisk modell er satt opp i HEC-RAS 5.0.7 for Årdalselva. Terrengmodellen er basert på LiDAR-data og en manuell konstruksjon av manglende områder.

Det skal gjøres en vurdering av tidsforsinkelsen av vannet i elva, og dette skal relateres til isdannelse om mulig. Episoder hvor vannføringen går under minstevannføringskravene skal bli lokalisert og relateres til ulike klimafaktorer. Funnene i rapporten gir grunnlag for forslag til mulige løsninger på hvordan slipp av minstevannføring kan gjøres uten tap av vann. Dette inkluderer en rask islegging av elva i vintersesongen og en nødvendig vannhastighet på under 0.6 m/s.

Den manglende batymetrien i elva førte til en usikkerhet vedrørende resultatene fra del 1 av modellen, da en nøyaktig representasjon av terrenget er nødvendig for en god hydraulisk modell. Videre ga en todimensjonal modell betraktelig lengre simuleringstid som gjorde kalibrering av modellen utfordrende. Del 2 av modellen ga gode resultater om tilsig av vann fra nedslagsfeltet ble inkludert i inndata for simuleringen.

Regulation of watercourses change the hydrological conditions for ice formation. When water is redirected from its natural watercourse, there is a requirement of environmental flow in the river that must be fulfilled. For Årdalselva in Rogaland the long distance between the discharge and measurement of water flow is a problem, especially in winter when formation of ice restricts the water. As a result, more water must be discharged to fulfill the environmental flow requirement and water is wasted.

One of the main goals for this thesis is to make a model that shows the correlation between the delay of water in winter and the formation of ice. A two-dimensional hydraulic model was created in HEC-RAS 5.0.7 for Årdalselva. The terrain model is based on LiDAR data and a manual construction of the missing bathymetry.

An assessment must be made of the delay of water, and if possible, relate this to formation of ice. Episodes where the water flow does not meet the environmental flow requirement should be identified and related to various climate factors. The findings of the report provide a basis for suggestions for possible solutions on how to release environmental flow without loss of water. This includes a rapid icing of the river in the winter season and a necessary water velocity below 0.6 m/s.

The lack of bathymetry in the river led to uncertainties regarding the results of part 1 of the model, as an accurate representation of the terrain is necessary for a good hydraulic model. Furthermore, a two-dimensional model gave significantly longer simulation time which made calibration of the model challenging. Part 2 of the model gave good results if inflow of water from the catchment area was included in the simulation input.