Prosjektbeskrivelse

Flomestimeringen vil gi bedre grunnlag for vurdering av behov for nødvendig tiltak for modifikasjon på eksisterende dammer og annen infrastruktur. Kunnskapsgrunnlaget i prosjektet vil også være av nytte for dimensjonering av framtidige kraftverk og flomavledning i forbindelse med annen infrastruktur som vei, jernbane og avløp.

Pålitelige estimater av ekstreme flomhendelser er nødvendig for å kunne dimensjonere viktig infrastruktur som dammer, broer og for å fremstille faresonekart til bruk i arealplanlegging. En ekspertgruppe engasjert av Energi Norge bestående av hydrologer, meteorologer og statistikere har gjennomført et forprosjekt som foreslår nye statistiske og dynamiske modeller for forbedrede prognoser av ekstrem nedbør, flomfrekvensanalyse og avrenningsmodeller. Flomberegninger gjøres i dag på to fundamentalt forskjellige måter: Flomfrekvensanalyse og nedbøravløpsmodellering.

I flomfrekvensanalyse benyttes observert vannføring til å estimere størrelsen og hyppigheten av en flom. De regionale formlene som benyttes ble utviklet for over 15 år siden og mangler dermed informasjon om flommene de siste 15 årene. Videre har dagens statistiske modeller ikke tatt inn informasjon om store flomhendelser langt tilbake i tid. Til slutt ses det bort fra parameterusikkerhet i dagens modeller, og den er åpenbart ikke uvesentlig. I nedbør-avløpsmodellering konverteres nedbør, og eventuelt snøsmelting, til avrenning ved hjelp av en hydrologisk modell (medbør-avløps-modell) for et nedbørfelt. Representative nedbørserier kan være mangelvare, resultatene påvirkes her av subjektive vurderinger, og mange av parameterne som benyttes er anslått for flere tiår siden.

Metode

Vi foreslår fire måter å forbedre dagens praksis på:

1. Simulering av ekstrem nedbør, basert på en fysisk modell for å estimere PMP (påregnelig maksimal nedbør). Gevinst: Representativ og lang historikk til bruk i nedbøravløps-modeller.

2. 3D-modellering av vannstand-vannføringskurver for ekstremflom. Gevinst: Redusert usikkerhet i ekstremflomestimater.

3. Bayesiansk tilnærming til flomfrekvensanalyse for høye gjentaksintervaller (200 til 1000 år). Gevinst: Mer pålitelige estimater for flomstørrelse med tilhørende realistiske usikkerhetsanslag.

4. Stokastisk simulering av nedbør til bruk i statistisk-fysisk modellering av ekstremflom. Gevinst: Forbedret nedbør-avløps-modell med konsistente estimater, bedre overensstemmelse med fromfrekvensanalyse og færre subjektive vurderinger.

Det vil bli engasjert to Ph.D – studenter til prosjektet og arrangert tre seminarer.

Budsjett og finansiering

Totalt er budsjettet på 18 millioner kroner - 4.5 mill. kr/år. Kostnaden vil bli delt 50 prosent Norges Forskingsråd og 50 prosent næringen