1. No category

RAPPORT Overføring av Knabeåna og Solliåna til Homstølvatn, Kvinesdal kommune. OPPDRAGSGIVER Sira‐Kvina kraftselskap EMNE Hydrologi DATO: 1. mars 2015 DOKUMENTKODE: 126364‐RIVASS‐RAP‐001 Med mindre annet er skriftlig avtalt, tilhører alle rettigheter til dette dokument Multiconsult. Innholdet – eller deler av det – må ikke benyttes til andre formål eller av andre enn det som fremgår av avtalen. Multiconsult har intet ansvar hvis dokumentet benyttes i strid med forutsetningene. Med mindre det er avtalt at dokumentet kan kopieres, kan dokumentet ikke kopieres uten tillatelse fra Multiconsult. Forsidefoto: Knabeåna. Foto: Kjetil Mork, Multiconsult. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 2 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna multiconsult.no
SAMMENDRAG
RAPPORT OPPDRAG Overføring av Knabeåna og Solliåna til Homstølvatn. Konsekvensutredning. DOKUMENTKODE 126364‐RIVASS‐RAP‐001
EMNE Hydrologi TILGJENGELIGHET Åpen OPPDRAGSGIVER Sira‐Kvina kraftselskap OPPDRAGSLEDER Kjetil Mork KONTAKTPERSON Per Øyvind Grimsby SAKSBEHANDLER Kristine Lilleeng Walløe og Brian Glover TELEFON 38 37 80 00 ANSVARLIG ENHET 1085 Multiconsult AS SAMMENDRAG Det er planlagt å overføre deler av Knabeåna og Sollisåni til magasinet Homstølvatn for kraftproduksjon i Tonstad kraftverk. Vassdragene er typiske sørlige kystfelt med høy avrenning vinter og høst og perioder med lavvannføring sommerstid. Elvene har et midlere årlig tilsig på til sammen 113 mill. m³, og av dette vil 101 mill. m³ overføres. Knabeåna tas inn på tunnelen via et bekkeinntak på kote 510. Bekkeinntaket dimensjoneres for å ta høye vannføringer inn i tunnelen, slik at hyppigheten og størrelsen på flommer nedover Knabeåna blir betydelig redusert. Inntaket i Solliåna er foreslått plassert på nordre bredde av Heievatn (kote 499,5). Det er også planlagt en 70 m lang terskel i Solliåna, nedenfor Langevatnet, slik at avrenningen fra Langevatnet føres nordover til Heievatnet inn på tunnelen mot Homstølvatn. Dagens vannstand i Langevatnet heves permanent med ca. 1,2 m, fra kote 498,3 til 499,5, og dette vil sette ca. 0,2 km2 landareal under vann. De omsøkte overføringene tjener to formål. De fører til en økt produksjon på ca. 110 GWh i eksisterende kraftverk (Tonstad og Åna Sira), men samtidig vil de gjør det mulig å forbedre miljøforhold nedstrøms og øke smoltproduksjonen i hovedvassdraget Kvina. Reduserte flommer langs Knabeåna vil redusere utvasking av avsetninger av avgangssand fra Knaben gruver (nedlagt) og bidra til mindre avleiring og bedre gyteforhold for laksen lenger ned i vassdraget. Større mengde magasinert vann i Homstølvatn gjør det mulig å øke slipp av minstevann året rundt til minimum 5 m3/s ved Stegemoen. Dette utgjør 1,3 m3/s mer enn dagens krav om sommeren og 3,7 m3/s mer om vinteren. Lav vannføring på den anadrome strekningen både om vinteren og i tørre sommermåneder er den største begrensende faktor for økt smoltproduksjon. Sammen med en planlagt fisketrapp bygget i Rafoss og biotopforbedrende tiltak i Kvina ovenfor Rafoss vil laksens adgang til nye gytearealer oppstrøms kunne føre til betydelig økt smoltproduksjonen. Denne rapporten viser de hydrologiske endringer som vil skje ved de omsøkte overføringer og forslag til økt minstevann. Hydrogrammer som vises her er simulert ut fra en vannbalansemodell som bruker døgnmiddelverdier målt ved Knabeåna VM og Stegemoen VM og omarbeider tilsigsserier i henhold til planlagte overføringer. Rapporten behandler også forventet endringer i temperatur og isforhold, grunnvann, flomforhold, erosjon og sediment transport, og estimerer kraftproduksjon ved bruk av modellen. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 3 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna multiconsult.no
INNHOLDSFORTEGNELSE
INNHOLDSFORTEGNELSE 1
Forord ................................................................................................................................................................................... 7
2
Utbyggingsplanene ............................................................................................................................................................... 8
3
Metodikk ............................................................................................................................................................................ 11
3.1 KU‐programmet .................................................................................................................................................................. 11
Overflatehydrologi (grunnlagsdata, vannførings‐ og vannstandsendringen, restvannføringer) .................................................. 11
Vannføringsregime ............................................................................................................................................................. 11
Flommer .............................................................................................................................................................................. 11
Vanntemperatur, isforhold og lokalklima ........................................................................................................................... 11
Grunnvann .......................................................................................................................................................................... 12
Erosjon og sedimenttransport ............................................................................................................................................ 12
Flom og skred ............................................................................................................................................................................... 12
Klimaendringer ............................................................................................................................................................................. 13
4
Overflatehydrologi .............................................................................................................................................................. 14
4.1 Hydrologiske grunnlagsdata ............................................................................................................................................... 14
4.1.1 Generelt ................................................................................................................................................................. 14
4.1.2 Feltareal og avrenning ........................................................................................................................................... 14
4.1.3 Hydrologiske målestasjoner ................................................................................................................................... 16
4.1.4 Valg av representativ måleserie og skalering av dataserier ................................................................................... 18
4.2 Vannføringsregime ............................................................................................................................................................. 18
4.2.1 Vannføringsvariasjoner .......................................................................................................................................... 18
4.2.2 Lavvannføring ........................................................................................................................................................ 21
4.2.3 Minstevannføring ................................................................................................................................................... 21
4.2.4 Restvannføring ....................................................................................................................................................... 22
4.2.5 Varighetskurver før og etter utbygging .................................................................................................................. 34
4.3 Flommer .............................................................................................................................................................................. 35
4.4 Vanntemperatur, isforhold og lokalklima ........................................................................................................................... 38
4.4.1 Vanntemperatur .................................................................................................................................................... 38
4.4.2 Konsekvenser av tiltaket på vanntemperatur ........................................................................................................ 40
4.4.3 Isforhold ................................................................................................................................................................. 41
4.4.4 Konsekvenser for isforhold .................................................................................................................................... 41
4.4.5 Lokalklimatiske forhold .......................................................................................................................................... 42
4.5 Grunnvann .......................................................................................................................................................................... 42
4.5.1 Konsekvenser i anleggsfasen ................................................................................................................................. 42
4.5.2 Konsekvenser i driftsfasen ..................................................................................................................................... 44
4.6 Erosjon og sedimenttransport ............................................................................................................................................ 44
4.6.1 Mekanismer for erosjon og transport .................................................................................................................... 44
4.6.2 Dagens situasjon .................................................................................................................................................... 44
4.6.3 Konsekvenser i anleggsfasen ................................................................................................................................. 45
4.6.4 Konsekvenser av tiltaket i driftsfasen (sedimenttransport) ................................................................................... 45
4.6.5 Avbøtende tiltak .................................................................................................................................................... 47
5
Flom og skred ..................................................................................................................................................................... 48
6
Klimaendringer ................................................................................................................................................................... 50
7
Installasjon og produksjon .................................................................................................................................................. 53
7.1 Produksjonsberegninger ..................................................................................................................................................... 53
7.2 Beregning av regulert vannføring og nat.hk. ...................................................................................................................... 53
126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 4 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna multiconsult.no
INNHOLDSFORTEGNELSE
BILDER/FIGURER Figur 2‐1. Prosjektets beliggenhet. ..................................................................................................................................... 9
Figur 2‐2. Oversikt over utbyggingsplanene. .................................................................................................................... 10
Figur 4‐1. Nedbørfelt. ....................................................................................................................................................... 15
Figur 4‐2. Målestasjoner og utvalgte terskelbassenger i Kvina. ....................................................................................... 17
Figur 4‐3. Vannføringens variasjon over året, statistiske verdier for Knabeåna VM 25.32 .............................................. 19
Figur 4‐4. Vannføringens variasjon over året, maksimalverdier (flommer), for Knabeåna VM 25.32. ............................ 19
Figur 4‐5. Vannføringens variasjon over året, minimum‐ og medianverdier for Knabeåna VM 25.32 ............................ 20
Figur 4‐6. Vannføringens variasjon over året, karakteristiske år verdier for Knabeåna VM 25.32. ................................. 20
Figur 4‐7. Punkter for vannføring «før» og «etter» utbygging. ........................................................................................ 23
Figur 4‐8. Vannføring i Knabeåna ved inntaket, før og etter utbygging, i et tørt år (1996) .............................................. 23
Figur 4‐9. Vannføring i Knabeåna rett nedenfor inntaket, før og etter utbygging, i et middels år (2004) ....................... 24
Figur 4‐10. Vannføring i Knabeåna rett nedenfor inntaket, før og etter utbygging, i et vått år (2000) ........................... 24
Figur 4‐11. Vannføring i Knabeåna ved Knabehylen, før og etter utbygging, i et tørt år (1996) ...................................... 25
Figur 4‐12. Vannføring i Knabeåna ved Knabehylen, før og etter utbygging, i et middels vått år (2004) ........................ 25
Figur 4‐13. Vannføring i Knabeåna ved Knabehylen, før og etter utbygging, i et vått år (2000) ...................................... 26
Figur 4‐14. Vannføring i Kvina nedstrøms Knabehylen, før og etter utbygging, i et tørt år (1996) .................................. 26
Figur 4‐15. Vannføring i Kvina nedstrøms Knabehylen, før og etter utbygging, i et middels vått (2004) ........................ 27
Figur 4‐16. Vannføring i Kvina nedstrøms Knabehylen, før og etter utbygging, i et vått år (2000) .................................. 27
Figur 4‐17. Vannføring i Solliåna rett nedenfor inntaket, før og etter utbygging, i et tørt år (1996) ............................... 28
Figur 4‐18. Vannføring i Solliåna rett nedenfor inntaket, før og etter utbygging, i et middels vått år (2004) ................. 28
Figur 4‐19. Vannføring i Solliåna rett nedenfor inntaket, før og etter utbygging, i et vått år (2000) ............................... 29
Figur 4‐20. Vannføring i Solliåna ved Solli, før og etter utbygging, i et tørt år (1996) ...................................................... 29
Figur 4‐21. Vannføring i Solliåna ved Solli, før og etter utbygging, i et middels vått (2004) ............................................ 30
Figur 4‐22. Vannføring i Solliåna ved Solli, før og etter utbygging, i et vått år (2000) ...................................................... 30
Figur 4‐23. Vannføring i Kvina nedstrøms Solli, før og etter utbygging, i et tørt år (1996) .............................................. 31
Figur 4‐24. Vannføring i Kvina nedstrøms Solli, før og etter utbygging, i et middels vått år (2004) ................................ 31
Figur 4‐25. Vannføring i Kvina nedstrøms Solli, før og etter utbygging, i et vått år (2000) .............................................. 32
Figur 4‐26. Vannføring i Kvina ved Stegemoen, før og etter utbygging, i et tørt år (1996) .............................................. 32
Figur 4‐27. Vannføring i Kvina ved Stegemoen, før og etter utbygging, i et middels år (2004) ....................................... 33
Figur 4‐28. Vannføring i Kvina ved Stegemoen, før og etter utbygging, i et vått år (2000) .............................................. 33
Figur 4‐29. Varighetskurve for Stegemoen, år. ................................................................................................................. 34
Figur 4‐30. Varighetskurve for Stegemoen, sommer. ....................................................................................................... 34
Figur 4‐31. Vargihetskurve for Stegemoen, vinter. .......................................................................................................... 35
Figur 4‐32. Årspolarplott for VM 25.32 Knabeåna ............................................................................................................ 35
Figur 4‐33. Flomfrekvensanalyse for VM 25.8 Mygland.". ............................................................................................... 36
Figur 4‐34. Temperatur og vannføring ved Stegemoen i 2012 og 2013 ........................................................................... 38
Figur 4‐35. Vanntemperatur i mai 2014 (vannføring 10‐15 m³/s). ................................................................................... 39
Figur 4‐36. Vanntemperatur juli 2013 (vannføring 5 m³/s). ............................................................................................. 39
Figur 4‐37. Kritisk vannhastighet for islegging på en vannflate ........................................................................................ 41
Figur 4‐38. Brønner ved overføringene ............................................................................................................................ 43
Figur 4‐39. Grunnvannspotensial (fra http://geo.ngu.no/kart/granada/) ........................................................................ 43
Figur 4‐40. Løsmasser i de overførte nedbørfeltene ........................................................................................................ 45
Figur 4‐41. Avgangsmasse fra Knaben gruve er en betydelig miljøutfordring i Knabeåna og deler av Kvina. ................. 47
Figur 5‐1. Fare for snøskred i influensområdet. ............................................................................................................... 48
Figur 5‐2. Fare for steinsprang i influensområdet. ........................................................................................................... 49
Figur 6‐1. Endring i avrenning pga. klimaendringer, år. ................................................................................................... 50
Figur 6‐2. Endring i avrenning pga. klimaendringer, vinter. ............................................................................................. 51
Figur 6‐3. Endring i avrenning pga. klimaendringer, vår. .................................................................................................. 51
Figur 6‐4. Endring i avrenning pga. klimaendringer, sommer. ......................................................................................... 52
Figur 6‐5. Endring i avrenning pga. klimaendringer, høst. ................................................................................................ 52
126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 5 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna multiconsult.no
INNHOLDSFORTEGNELSE
TABELLER Tabell 4‐1. Feltarealer og avrenning i de ulike delfeltene ................................................................................................ 14
Tabell 4‐2. Uregulerte måleserier ..................................................................................................................................... 16
Tabell 4‐3. Regulerte måleserier ....................................................................................................................................... 16
Tabell 4‐4. Skaleringsfaktorer ved skalering av VM 25.32 til de ulike delfeltene ............................................................. 18
Tabell 4‐5. Lavvannføring ................................................................................................................................................. 21
Tabell 4‐6. Dager med økt vannføring som følge av minstevannslipp .............................................................................. 21
Tabell 4‐7. Minstevannføring ved ulike inntakene ........................................................................................................... 21
Tabell 4‐8. Dager med overløp ......................................................................................................................................... 22
Tabell 4‐9. Flomfrekvensanalyse ...................................................................................................................................... 36
Tabell 4‐10. Flomavrenning for ulike gjentaksintervaller ................................................................................................. 37
Tabell 4‐11. Beregnede flommer for de ulike delfeltene .................................................................................................. 37
Tabell 7‐1. Overført vann ved de ulike delfeltene. ........................................................................................................... 53
Tabell 7‐2. Oppsummering ............................................................................................................................................... 53
126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 6 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
1 Forord
1
Forord I henhold til plan‐ og bygningslovens § 14‐2 og tilhørende forskrift av 01.04.2005 skal vannkraftanlegg med en årlig produksjon på over 40 GWh alltid konsekvensutredes. Hensikten med en slik konsekvensutredning er å sørge for at hensynet til miljø, naturressurser og samfunn blir tatt i betraktning under forberedelsen av tiltaket, og når det tas stilling til om, og eventuelt på hvilke vilkår, tiltaket kan gjennomføres. På oppdrag fra Sira‐Kvina kraftselskap har Multiconsult AS utarbeidet en konsekvensutredning for temaet hydrologi. Rapporten er utarbeidet av sivilingeniør Brian Glover og sivilingeniør Kristine Lilleeng Walløe. Per Øyvind Grimsby har vært prosjektleder for Sira‐Kvina kraftselskap. Vi vil takke for et godt samarbeid. Vi vil også takke de som har hjulpet til med å fremskaffe nødvendige opplysninger. Alle fotografier, kartfigurer og illustrasjoner er utarbeidet av Multiconsult om ikke annet vises. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 7 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
2 Utbyggingsplanene
2
Utbyggingsplanene Sira‐Kvina kraftselskap ble stiftet i 1963 med formål å bygge ut kraftkildene i Sira‐ og Kvinavassdragene, og de står nå bak utbyggingsplanene i Knabeåna og Solliåna i Kvinesdal kommune (se figur 1 for en oversikt over prosjektets beliggenhet). Knabeåna og Solliåna er planlagt overført til de eksisterende kraftverkene, Tonstad (960 MW) og Åna‐Sira (150 MW), via det regulerte Homstølvatnet. Vassdragene er typiske sørlige kystfelt med høy avrenning vinter og høst og perioder med lavvannføring sommerstid. Nedbørfeltet til Knabeåna dekker 29,2 km2 og elva har en midlere avrenning på 2,18 m3/s. Knabeåna tas inn på tunnelen via et bekkeinntak på kote 510 (se også figur 2). Bekken fra Tollaksvatnet tas også inn på overføringstunnelen via et eget bekkeinntak på kote 510. Feltet til Tollaksbekken har et areal på 4,0 km2 og en middelavrenning på 0,27 m3/s. Begge bekkeinntak dimensjoneres for å ta relativt høye vannføringer inn i tunnelen. Den delen av nedbørfeltet til Solliåna som skal overføres utgjør 22,3 km2 og elva har en midlere avrenning på 1,37 m3/s. Inntaket i Solliåna er foreslått plassert på nordre bredde av Heievatn (kote 499,5). Det er også planlagt en 70 m lang terskel i Solliåna, nedenfor Langevatnet, slik at avrenningen fra Langevatnet føres nordover til Heievatnet og inn på tunnelen mot Homstølvatn. Dagens vannstand i Langevatnet heves permanent med ca. 1,2 m, fra kote 498,3 til 499,5, og dette vil sette ca. 0,2 km2 landareal under vann. Etter utbygging vil vannstandsvariasjonen i de to vannene ligge godt innenfor det som er normal vannstandsvariasjon i dag. De to tunnelene vil bli drevet fra et 250 m langt tverrslag på nordsida av Knabeåna. Tunnelen til Heievatn vil ha en lengde på ca. 4,4 km, mens tunnelen til Austdøla vil ha en lengde på ca. 5,0 km. Tverrsnittet vil bli ca. 20 m2. Tunnelen fra Heievatn og vil gå via et lavbrekk under Knabeåna til sammenkobling med eksisterende tunnel ved Austdøla på kote 484. Vannet overføres videre til Homstølvatn via eksisterende tunnel. Størstedelen av anleggsarbeidet vil foregå i Knabendalen. Her er det planlagt et riggområde for driving av tunnel både mot Austdøla og Heievatn. Tunnelmassene er planlagt deponert i nærområdet til tverrslaget. Ved Heievatn/Langevatn vil det bli to små arbeidsområder med fangdammer i forbindelse med bygging av det nye inntaket og den nye terskelen. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 8 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
2 Utbyggingsplanene
Figur 2‐1. Prosjektets beliggenhet. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 9 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
2 Utbyggingsplanene
126364‐RIVASS‐RAP‐001 Figur 2‐2. Oversikt over utbyggingsplanene. 1. mars 2015 Side 10 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
3 Metodikk
3
Metodikk 3.1
KU‐programmet Utredningsprogrammet, fastsatt av Norges vassdrags‐ og energidirektorat (NVE) den 19. august 2014, sier følgende om temaene som behandles i denne rapporten: Overflatehydrologi (grunnlagsdata, vannførings‐ og vannstandsendringen, restvannføringer) Grunnlagsdata, vannførings‐ og vannstandsendringer, restvannføringer, flomforhold mm. skal utredes og presenteres i samsvar med NVEs veileder 3/2010 «Konsesjonshandsaming av vasskraftsaker», så langt det er relevant, jf. Veilederens del IV, punkt 3.7. Dersom utbyggingsplanene vil endre vannføring forbi en eksisterende målestasjon skal dette komme tydelig fram. Vannføring før og etter utbygging skal fremstilles på kurveform for «reelle år» («vått», «middels» og «tørt») på relevante punkter for alle alternativene, jf. Pkt under om Vannføringsregime. Det skal fremgå hvor mye vann som blir fraført elvene, og hvor mange dager i året vannføringen er hhv. større enn bekkeinntakenes slukeevne. Det skal redegjøres for alminnelig lavvannføring, samt 5‐persentilverdien for sommer (1/5‐30/9) og vinter (1/10‐30/4) på de berørte strekningene som grunnlag for å kunne fastsette minstevannføring. Vannføringsregime Ulike modeller for vannslipp, herunder slipp fra Homstøl, Knabeåna, Solliåna og Austdøla skal utredes. Bruk av terskelbasseng ved Narvestad og Helle som tilleggskilder for vannslipp skal belyses. Det skal gis en beskrivelse av forventede hydrologiske konsekvenser (vannføringsforhold med mer) ut fra de alternative vannføringsregimene. Utredningen skal skissere hvordan ev. nytt og fleksibelt vannføringsregime tenkes organisert og driftet. Vurderingen bak forslag til minstevannføring skal fremgå av Ku. Det skal også begrunnes dersom det ikke foreslås å slippe minstevannføring. Forslag til minstevannføring skal tas inn i alle relevante hydrologiske beregninger og kurver og legges til grunn for vurderingene av konsekvenser for de øvrige fagtemaene. Dette gjelder også beregningene i forbindelse med produksjon og prosjektets økonomi som inngår i prosjektbeskrivelsen. Samtidig skal det gå fram av beregningene hva minstevannføringen ville ha gitt dersom vannet hadde vært nyttet til produksjon. Det skal tas bilder av de ulike berørte elvestrekningene spå ulike, tallfestede vannføringer. Flommer Flomforholdene skal vurderes basert på beregnede og/eller observerte flommer og det skal gis en vurdering av om skadeflommer øker eller minker i forhold til dagens situasjon. Skadeflomvurderingene kan knyttes opp mot en flom med gjentaksintervall på 10 år (Q10) dersom det reelle nivået for skadeflom i vassdraget er ukjent. Flomvurderingene skal også inneholde en beregning av middelflommen. Vanntemperatur, isforhold og lokalklima Dagens forhold i de berørte områdene skal beskrives. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 11 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
3 Metodikk
Mulige endringer i is‐ og isleggingsforhold, vanntemperatur og lokalklima skal vurderes for både anleggs‐ og driftsfasen. Utredningen må belyse om «kald vann» fra Homstølmagasinet vil ha en temperatureffekt på lakseførende strekning (målt ved Stegemoen) sammenliknet med vann fra Knabeåna og Solliåna, og da særlig i utfordrende perioder med lite naturlig tilsig om sommeren (vannføring mellom 5 og 15 m3/s). Mulig avbøtende tiltak i forhold til de eventuelle negative konsekvensene som kommer fram skal vurderes, herunder eventuelle justeringer av tiltaket. Grunnvann Dagens forhold i de berørte områdene skal beskrives kort. Det skal redegjøres kort for tiltakets virkninger for grunnvannet i de berørte nedbørfeltene i anleggs‐ og driftsfasen. Dersom tiltaket kan medføre endret grunnvannstand skal det vurderes om dette kan endre betingelsene for vegstasjon, jord‐ og skogbruk samt eventuelle grunnvannsuttak i området som blir berørt. Fare for drenering som følge av tunneldrift skal vurderes. Mulige avbøtende tiltak i forhold til de eventuelle negative konsekvensene som kommer fram skal vurderes, herunder justering av tiltaket. Erosjon og sedimenttransport Dagens erosjons‐ og sedimentasjonsforhold i de berørte områdene skal beskrives. Konsekvenser av de ulike alternativene skal vurderes både for anleggs‐ og driftsfasen. Sedimenteringen fra sanddeponiet på Knaben og avrenning fra gruvedriften, og konsekvensene på disse av redusert vannføring i Knabeåna og Kvina skal omtales spesielt, og utformingen av inntaket med hensyn på sedimenter i inntaksbassenget skal bygge på denne rapporten. Forekomst av eventuelle sidebekken med stor sedimentføring skal beskrives og vurderes. Sannsynlighet for økt sedimenttransport og tilslamming av vassdraget under og etter anleggsperioden skal vurderes. Beskrivelsen av geofaglige forhold, spesielt løsmasseforekomster, skal danne en del av grunnlaget for vurderingene rundt sedimenttransport og erosjon. Mulig avbøtende tiltak i forhold til de eventuelle negative konsekvensene som kommer fram skal vurderes, herunder eventuelle justeringer av tiltaket. Flom og skred Det skal gis en beskrivelse av dagens forhold. Om flom kan det eventuelt henvises til omtale under «hydrologi». Både aktive prosesser og risiko for skred (fjellskred, stein‐ og snøskred, kvikkleireskred) skal vurderes. Det skal oppgis om berørt areal inngår i kartlagte risikosoner for flom eller skred, som finnes på NVEs nettsider. Dersom området ikke er kartlagt, og det er tvil om hvorvidt området har forhøyet risiko for flom eller skred, skal dette vurderes av personer med relevant fagkompetanse. Eventuelle konsekvenser som følge av en utbygging skal vurderes for anleggs‐ og driftsperioden. Det skal legges spesiell vekt på risiko for flom eller skred i områder med fremtidig anleggsvirksomhet, arealinngrep, veier, boliger eller andre steder med ferdsel. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 12 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
3 Metodikk
Dersom anlegget kan være utsatt for flom eller skred, skal sannsynlig gjentaksfrekvens beregnes for aktuelle områder, og det skal foreslås relevante tiltak, basert på teknisk forskrift til plan‐ og bygningsloven (TEK 10) §7‐2 og §7‐3, med tilhørende veiledning. Mulige avbøtende tiltak i forhold til de eventuelle negative konsekvensene som kommer fram skal vurderes, herunder eventuelle justeringer av tiltaket. Relevant informasjon og veiledning om arealplanlegging i områder som kan være utsatt for flom eller skred kan finnes på http://www.nve.no/no/Flom‐og‐skred/Arealplaner‐i‐fareomrader/. Klimaendringer Kommende klimaendringer vil påvirke hydrologi, erosjonsforhold og risiko for flom og skred i vassdragene framover i tid. Det skal gjøres en overordnet vurdering av mulige virkninger av forventede klimaendringer for disse temaene basert på klimafremskrivningene i rapporten «Klima i Norge 2100» som finnes på NVEs hjemmesider. Eventuelle virkninger skal inngå som en del av grunnlaget for de øvrige fagutredningene i KU’en i den grad det er relevant. Aktuelle tiltak for klimatilpasning skal beskrives. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 13 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
4
Overflatehydrologi 4.1
Hydrologiske grunnlagsdata 4.1.1 Generelt Elvene som er planlagt overført ligger i Kvinavassdraget (vassdragsnummer 025.A0) i Kvinesdal kommune. Kvina har ved utløpet i havet et totalt nedbørfelt på 1450 km², hvorav 805 km² allerede er overført til kraftproduksjon i Tonstad og Åna‐Sira kraftverk. Dette tiltaket innebærer en overføring av ytterligere 51 km². Knabeåna (vassdragsnummer 025.CZ) renner gjennom Hakkedalen, som er en sidedal øverst i Kvinesdalen. Feltet heller fra øst mot vest, og består i stor grad av fjell, med mange små innsjøer, tjern og pytter. Inntaket til overføringen vil være øverst i Hakkedalen. Solliåna (vassdragsnummer 025.BZ) har et felt som drenerer fra nord til sør, og som munner ut i Kvina ca 11 kilometer nedstrøms samløpet med Knabeåna. Også dette feltet er preget av fjell, men feltet ligger noe lavere enn feltet til Knabeåna, og har mer vegetasjon. 4.1.2 Feltareal og avrenning Feltene som er planlagt overført har et samlet areal på 51,5 km², fordelt på 22,3 km² fra Solliåna og 29,2 km² fra Knabeåna. Samlet midlere avrenning fra overføringen er beregnet til 113 mill. m³/år, noe som gir en middelvannføring på 3,6 m³/s. Feltareal og avrenning for de ulike delfeltene og restfeltene er oppsummert i tabell 4‐1 og vist på kart i Figur 4‐1. Tabell 4‐1. Feltarealer og avrenning i de ulike delfeltene Felt‐ størrelse Spesifikk avrenning 1961‐90 Midlere vannføring 1961‐90 Midlere årlig tilsig 1961‐90 km² l/s/km² m³/s Mm³/år Solliåna 22,3 62 1,4 69 Knabeåna 29,2 75 2,2 44 Totalt overført 51,5 69 3,6 113 Restfelt Knabeåna (til samløp m/ Kvina) 25,5 60 1,5 49 Restfelt Solliåna (til samløp m/ Kvina) 18,3 58 1,1 34 Restfelt ved Stegemoen 293 55 16,2 510 Nedbørfelt er tegnet opp i GIS med FKB kartgrunnlag. Spesifikk avrenning er beregnet fra avrenningskart for normalperioden 1961‐90. Målestasjoner i området viser at avrenning beregnet fra avrenningskartene stemmer godt med observert avrenning. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 14 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Figur 4‐1. Nedbørfelt. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 15 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
4.1.3 Hydrologiske målestasjoner Det er flere aktive og nedlagt målestasjoner i Kvinavassdraget, både oppstrøms og nedstrøms overføringene. En oppsummering av uregulerte og regulerte dataserier er vist i Tabell 4‐2 og Tabell 4‐
3, og beliggenheten til stasjonene er vist på kart i Figur 4‐2. Vassdraget ble regulert i 1968. Tabell 4‐2. Uregulerte måleserier Stasjon År Kommentar Areal (km²) Middelvannføring (m³/s) 1142 66,4 47 2,6 25.4 Røynstad bru 1915‐1935 25.8 Mygland 1931‐2005 Sidevassdrag 25.11 Homstølvatn 1958‐1966 36,8 25.18 Kvidingen 1960‐1967 901 51,4 25.30 Stegemoen 1911‐1967 (forlenget med 25.5/25.10 Rafoss) 1160 65,6 25.32 Knabeåna 1993‐dd 49 3,4 25.51 Krågehølen 2008‐dd Sidevassdrag 229 14,6 År Kommentar Areal (km²) Middelvannføring (m³/s) Tabell 4‐3. Regulerte måleserier Stasjon 25.6 Homstølvatn ndf 1971‐dd (også 25.31) 725 1,4 25.9 Lindeland bru 1999‐dd 974 11,7 1968‐dd (forlenget med 25.5/25.10 Rafoss) 1160 19,7 25.30 Stegemoen Av de opplistede målestasjonene ligger VM 25.8 Mygland og VM 25.51 Krågehølen i det (tilnærmet) uregulerte nabovassdraget Litleåne, som løper sammen med Kvina ved Liknes. I dag er det fire aktive målestasjoner i vassdraget nedstrøms overføringene; VM 25.6 Homstølvatn ndf som måler minstevannføring nedstrøms Homstølvatn, VM 25.9 Lindeland bru som brukes til å beregne tapping av minstevannføring fra Homstølvatn, VM 25.30 Stegemoen som dokumenterer at minstevannskravet er oppfylt og VM 25.32 Knabeåna som ligger i Knabeåna nedstrøms det planlagte inntaket. Det er kun VM 25.32 som ligger i et uregulert felt. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 16 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Figur 4‐2. Målestasjoner og utvalgte terskelbassenger i Kvina. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 17 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
4.1.4 Valg av representativ måleserie og skalering av dataserier VM 25.32 ligger i Knabeåna ca. 4 km nedstrøms det planlagte inntaket. Nedbørfeltet til målestasjonen er på 49,1 km², altså ca. 170 % av feltet ved inntaket til overføringen. Det er valgt å benytte skalerte vannføringsdata fra VM 25.32 for å simulere vannføring ved de ulike feltene og restfeltene. VM 25.8 Mygland kunne også være en aktuell sammenligningsstasjon, men VM 25.32 er vurdert å være den mest representative stasjonen. Øvrige målestasjoner er ikke aktuelle. Målt middelavrenning ved VM 25.32 for hele måleperioden 1993‐2013 er på 3,41 m³/s. Dette er tett opp til avrenningskartet sin verdi på 3,38 m³/s (riktignok for perioden 1961‐90). Da avrenningskartet gir godt representative verdier for avrenning i området, er disse verdiene benyttet videre for beregning av hydrologiske parametere og for produksjonsberegninger. For å konstruere vannføringsserier for de ulike delfeltene, er vannføringene ved Knabeåna skalert i forhold til middelvannføring for hver av de ulike delfeltene. Tabell 4‐4. Skaleringsfaktorer ved skalering av VM 25.32 til de ulike delfeltene Felt Areal [km²] Avrenning [l/s/km²] Skaleringsfaktor Inntak Knabeåna 29.2 75 0,64 Inntak Solliåna 22.3 62 0,41 Inntak Austdøla 75.5 70 1,56 Restfelt Knabeåna 25.5 60 0,45 Restfelt Solliåna 18.3 58 0,31 Stegemoen (nåværende restfelt) 344.6 57 5‐6* *ulik skaleringsfaktor avhengig av vannføring. Kalibrert til de faktiske målingene ved Stegemoen, målt tapping fra Homstølvatn fratrukket. Skalert slik at middelvannføring og medianvannføring stemmer, samt for best mulig samsvar ved lave vannføringer. 4.2
Vannføringsregime 4.2.1 Vannføringsvariasjoner Vannføringens variasjon over året er vist i de følgende grafene. figurene viser data for VM 25.32 Knabeåna. Det kommer fram at det kan være stor variasjon i vannføringen fra dag til dag. Generelt er vannføringen størst om våren, ved snøsmelting i april og mai, og ved nedbør om høsten. Vannføringen er lavest i sommermånedene: juni, juli og august, men også om vinteren i kalde vinterperioder. Nedbørhendelser med påfølgende flomtopper kan imidlertid oppstå hele året. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 18 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
m³/s
35
30
25
20
15
10
5
0
jan
feb
mar
apr
mai
jun
50%
jul
aug
95%
sep
okt
nov
des
jan
5%
Figur 4‐3. Vannføringens variasjon over året, statistiske verdier for Knabeåna VM 25.32 m³/s
45
Maksimalverdi
40
35
30
25
20
15
10
5
0
jan
feb
mar
apr
mai
jun
jul
aug
sep
okt
nov
des
jan
Figur 4‐4. Vannføringens variasjon over året, maksimalverdier (flommer), for Knabeåna VM 25.32. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 19 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
m³/s
8
Medianverdi
Minimumverdi
7
6
5
4
3
2
1
0
jan
feb
mar
apr
mai
jun
jul
aug
sep
okt
nov
des
jan
Figur 4‐5. Vannføringens variasjon over året, minimum‐ og medianverdier for Knabeåna VM 25.32 m³/s
35
30
25
20
15
10
5
0
jan
feb
mar
apr
2000 Vått år
mai
jun
jul
aug
2004 Middels år
sep
okt
nov
des
jan
1996 Tørt år
Figur 4‐6. Vannføringens variasjon over året, karakteristiske år verdier for Knabeåna VM 25.32. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 20 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
4.2.2 Lavvannføring Alminnelig lavvannføring og 5‐persentiler er funnet for VM 25.32 og skalert til de ulike feltene. Tabell 4‐5. Lavvannføring Parameter Enhet 25.32 Knabehylen Knabeåna Solliåna Alminnelig lavvannføring m³/s 0.256 0.165 0.104 5 % år m³/s 0.253 0.163 0.103 5 % sommer m³/s 0.240 0.155 0.098 5 % vinter m³/s 0.272 0.175 0.110 4.2.3 Minstevannføring Kvinavassdraget er i dag sterkt regulert, med et minstevannføringskrav ved Stegemoen på 3,7 m³/s om sommeren og 1,3 m³/s om vinteren. For å bedre vilkårene for fisk i vassdraget, er det i rapporten «Tilbake til historisk smoltproduksjon i Kvina» foreslått å øke dette til 5,0 m³/s både sommer og vinter, og i tillegg slippe lokkeflommer i viktige perioder (ved oppvandring av gytefisk og nedvandring av smolt). Slik reguleringen er i dag, slippes minstevannføringen ved hjelp av en tappeluke i dam Homstølvatn. Dette er også den foretrukne måten å tappe vann på i fremtiden, men det legges også opp til muligheten for å tappe vann gjennom en tappeventil montert i tunnelen nedenfor inntaket i Knabeåna. I tillegg til økt minstevannføring ved Stegemoen (tappet via Homstølvatn), er det av landskapshensyn planlagt en sommervannføring på 1,0 m³/s i Knabeåna. I perioder hvor tilsiget til Knabeåna er mindre enn 1,0 m³/s, overføres det vann fra Austdøla og fra Homstølvatn til Knabeåna for å opprettholde denne vannføringen i Knabeåna. Slippet vil da skje gjennom tverrslaget nedstrøms dammen. Tabell 4‐6. Dager med økt vannføring i Knabeåna som følge av minstevannslipp Vassdrag Tørt år (1996) Middels år (2004) Vått år (2000) Knabeåna 196 98 78 Om vinteren i Knabeåna, og hele året i Solliåna, foreslås en minstevannføring lik 5‐percentil sommer og vinter. Minstevannføringen blir da som følger: Tabell 4‐7. Minstevannføring ved ulike inntakene Vassdrag Sommer Vinter Knabeåna 1,0 m³/s 0,17 m³/s Solliåna 0,10 m³/s 0,10 m³/s Austdøla 0 m3/s 0 m3/s Homstølvatn Tilstrekkelig til å opprettholde 5,0 Tilstrekkelig til å opprettholde 5,0 m³/s ved Stegemoen m³/s ved Stegemoen Vannføringen i Kvina har store variasjoner, og det tar ca. 2 døgn fra vann slippes fra Homstølvatn til det når Stegemoen. Det er derfor vanskelig å justere tapping slik at det blir nøyaktig 5 m³/s ved 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 21 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Stegemoen. Det betyr at det kan være nødvendig å tappe betydelig mer fra magasinet for å være sikker på at vannføringen ved Stegemoen aldri går under kravet til minstevannføring. Det vurderes derfor å benytte terskelbassengene på Narvestad og Helle for å kunne finjustere og bedre utnytte vannslippet. Dette er også gunstig med tanke på slipp av lokkeflommer. Det er i dag luke i terskelen ved Narvestad, og det er ønske om å etablere en tilsvarende luke i terskelbassenget på Helle. 4.2.4 Restvannføring For å finne ut hvor mye vann som blir overført i de ulike inntakene er overføringssystemet modellert i en Excel‐basert modell. Denne er nærmere beskrevet i vedlegg 1. Figurene på de neste sidene viser tilsig og restvannføring i tørt, middels og vått år rett nedstrøms inntakene, samt relevante punkter i vassdraget. De ulike punktene er valgt slik: 1) Knabehylen a. I Knabeåna b. I Kvina, nedstrøms samløpet med Knabeåna 2) Solli a. I Solliåna b. I Kvina nedstrøms samløpet med Solliåna 3) Stegemoen For Stegemoen er det for før‐serien vist både de faktiske målingene før utbygging og den modellerte før‐serien som er brukt i simuleringene. Tabell 4‐8. Dager med overløp Vassdrag Tørt år (1996) Middels år (2004) Vått år (2000) Knabeåna 0 0 0 Solliåna 0 12 31 I de figurene som viser vannføringer langs Kvinas hovedløp; dvs Knabehylen og Solli (Kvina), ser man enkelte spisse og raske endringer fra et døgn til neste mens det tappes minstevann fra Homstølvatn (typisk sett som kortvarige svingninger mellom 3 og 6 m3/s). Dette er en konsekvens av den forenklede simuleringsmodellen som brukes, hvor man har bare et døgn som tidskritt og beregninger baseres på døgnmiddel verdier. Styringsregler for tappingen i modellen fører teoretisk til reduksjon av tappingen døgnet etter at vannføringen ved Stegemoen overstiger ønsket verdi (5,0 m3/s). I realiteten vil tappingen foregå mer stabilt og slike spisser vil ikke forekomme på langt nær i den grad som hydrogrammene viser. Dessuten er heller ikke elvens hydrauliske transportprosesser simulert i modellen og slike raske endringer vil bli dempet hydraulisk i de to døgnene det tar å transportere vann fra Homstølvatn til Stegemoen. Vannføringer i Kvina ved Stegemoen (etter tiltaket) gir et mer realistisk bilde av variasjoner ovenfor Rafossen. Om nødvendig kan bruk av terskelbassengene som mellomlagring av et døgns tappevann kunne sørge for slike utjevninger om det mot formodning oppstår vanskeligheter eller svikt i tapperutiner eller tappeanordninger. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 22 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Figur 4‐7. Punkter for vannføring «før» og «etter» utbygging. Knabeåna Knabåna, tørt år
16
14
12
10
8
Før
6
Etter
4
2
0
Figur 4‐8. Vannføring i Knabeåna ved inntaket, før og etter utbygging, i et tørt år (1996) 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 23 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Knabåna, middels år
16
14
12
10
8
Før
6
Etter
4
2
0
Figur 4‐9. Vannføring i Knabeåna rett nedenfor inntaket, før og etter utbygging, i et middels år (2004) Knabåna, vått år
16
14
12
10
8
Før
6
Etter
4
2
0
Figur 4‐10. Vannføring i Knabeåna rett nedenfor inntaket, før og etter utbygging, i et vått år (2000) 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 24 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
1a) Knabehylen (Knabeåna) Knabehylen (Knabeåna), tørt år
20
18
Vannføring [m³/s]
16
14
12
10
Før
8
Etter
6
4
2
0
Figur 4‐11. Vannføring i Knabeåna ved Knabehylen, før og etter utbygging, i et tørt år (1996) Knabehylen (Knabeåna), middels år
20
18
Vannføring [m³/s]
16
14
12
10
Før
8
Etter
6
4
2
0
Figur 4‐12. Vannføring i Knabeåna ved Knabehylen, før og etter utbygging, i et middels vått år (2004) 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 25 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Knabehylen (Knabeåna), vått år
20
18
Vannføring [m³/s]
16
14
12
10
Før
8
Etter
6
4
2
0
Figur 4‐13. Vannføring i Knabeåna ved Knabehylen, før og etter utbygging, i et vått år (2000) 1b) Knabehylen (Kvina) Knabehylen (Kvina), tørt år
20
18
Vannføring [m³/s]
16
14
12
10
Før
8
Etter
6
4
2
0
Figur 4‐14. Vannføring i Kvina nedstrøms Knabehylen, før og etter utbygging, i et tørt år (1996) 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 26 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Knabehylen (Kvina), middels år
20
18
Vannføring [m³/s]
16
14
12
10
Før
8
Etter
6
4
2
0
Figur 4‐15. Vannføring i Kvina nedstrøms Knabehylen, før og etter utbygging, i et middels vått (2004) Knabehylen (Kvina), vått år
20
18
Vannføring [m³/s]
16
14
12
10
Før
8
Etter
6
4
2
0
Figur 4‐16. Vannføring i Kvina nedstrøms Knabehylen, før og etter utbygging, i et vått år (2000) 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 27 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Solliåna Solliåna, tørt år
10
9
Vannføring [m³/s]
8
7
6
5
Før
4
Etter
3
2
1
0
Figur 4‐17. Vannføring i Solliåna rett nedenfor inntaket, før og etter utbygging, i et tørt år (1996) Solliåna, middels år
10
9
Vannføring [m³/s]
8
7
6
5
Før
4
Etter
3
2
1
0
Figur 4‐18. Vannføring i Solliåna rett nedenfor inntaket, før og etter utbygging, i et middels vått år (2004) 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 28 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Solliåna, vått år
10
9
Vannføring [m³/s]
8
7
6
5
Før
4
Etter
3
2
1
0
Figur 4‐19. Vannføring i Solliåna rett nedenfor inntaket, før og etter utbygging, i et vått år (2000) 2a) Solli (Solliåna) Solli (Solliåna), tørt år
8
7
Vannføring [m3/s]
6
5
4
Før
3
Etter
2
1
0
Figur 4‐20. Vannføring i Solliåna ved Solli, før og etter utbygging, i et tørt år (1996) 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 29 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Solli (Solliåna), middels år
8
7
Vannføring [m3/s]
6
5
4
Før
3
Etter
2
1
0
Figur 4‐21. Vannføring i Solliåna ved Solli, før og etter utbygging, i et middels vått (2004) Solli (Solliåna), vått år
8
7
Vannføring [m3/s]
6
5
4
Før
3
Etter
2
1
0
Figur 4‐22. Vannføring i Solliåna ved Solli, før og etter utbygging, i et vått år (2000) 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 30 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
2b) Solli (Kvina) Solli (Kvina), tørt år
20
18
Vannføring [m3/s]
16
14
12
10
Før
8
Etter
6
4
2
0
Figur 4‐23. Vannføring i Kvina nedstrøms Solli, før og etter utbygging, i et tørt år (1996) Solli (Kvina), middels år
20
18
Vannføring [m3/s]
16
14
12
10
Før
8
Etter
6
4
2
0
Figur 4‐24. Vannføring i Kvina nedstrøms Solli, før og etter utbygging, i et middels vått år (2004) 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 31 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Solli (Kvina), vått år
20
18
Vannføring [m3/s]
16
14
12
10
Før
8
Etter
6
4
2
0
Figur 4‐25. Vannføring i Kvina nedstrøms Solli, før og etter utbygging, i et vått år (2000) 3) Stegemoen Vannføring [m³/s]
Stegemoen, tørt år
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Før (modellert)
VM 25.30
Etter
Figur 4‐26. Vannføring i Kvina ved Stegemoen, før og etter utbygging, i et tørt år (1996) 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 32 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Vannføring [m³/s]
Stegemoen, middels år
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Før (modellert)
VM 25.32
Etter
Figur 4‐27. Vannføring i Kvina ved Stegemoen, før og etter utbygging, i et middels år (2004) Vannføring [m³/s]
Stegemoen, vått år
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Før (modellert)
VM 25.30
Etter
Figur 4‐28. Vannføring i Kvina ved Stegemoen, før og etter utbygging, i et vått år (2000) 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 33 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
4.2.5 Varighetskurver før og etter utbygging Varighetskurver for Stegemoen før og etter utbygging er gitt i figurene under. Varighetskurve Stegemoen, år
50
45
Vannføring [m³/s]
40
35
30
25
Før
20
Etter
15
10
5
0
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Tid
Figur 4‐29. Varighetskurve for Stegemoen, år. Varighetskurve Stegemoen, sommer
50
45
Vannføring [m³/s]
40
35
30
25
Før
20
Etter
15
10
5
0
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Tid
Figur 4‐30. Varighetskurve for Stegemoen, sommer. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 34 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Varighetskurve Stegemoen, vinter
50
45
Vannføring [m³/s]
40
35
30
25
Før
20
Etter
15
10
5
0
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Tid
Figur 4‐31. Vargihetskurve for Stegemoen, vinter. 4.3
Flommer I Knabeåna kan det oppstå flommer hele året. Dette er illustrert i årspolarplottet til målestasjonen i Figur 4‐32. Flesteparten av de store flommene opptrer imidlertid i høstmånedene, særlig i oktober og november. Dette kan også sees ved VM 25.8 Mygland, der under 10 % av maksimalverdiene (år) inntreffer om våren. Figur 4‐32. Årspolarplott for VM 25.32 Knabeåna 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 35 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Middelflom ved VM 25.32 vannmerke er 31 m³/s, mens største observerte døgnflom er på 41 m³/s. Det er gjort flomfrekvensanalyse for årsflommer. Fordi VM 25.32 kun har 20 år med data, bør ikke flomfrekvensanalyse fra denne serien brukes til å estimere flommer med høye gjentaksintervall. Det er derfor gjort flomfrekvensanalyser på andre uregulerte måleserier i relativ nærhet til tiltaksområdet for bedre estimere flomverdiene. Det er valgt Gumbelfordelinger for samtlige flomfrekvensanalyser, da denne fordelingen passer best med observerte data for de fleste seriene. Tabell 4‐9. Flomfrekvensanalyse. Målestasjon Areal km² Periode
qm l/s/km²
q200/qM
q500/qM q1000/qM
25.8 Mygland 47 1931‐2005
681
2.4
2.7 2.9
25.32 Knabeåna 49 1993‐2013
633
1.8
2.0 2.1
26.10 Liland 73 1933‐1970
356
1.7
1.8 1.9
26.20 Årdal 77 1970‐2013
610
2.0
2.2 2.4
26.21 Sandvatn 28 1971‐2013
484
2.0
2.2 2.3
26.22 Deg 69 1971‐2013
429
1.7
1.8 1.9
26.26 Jogla 31 1973‐2013
629
2.1
2.3 2.5
26.29 Refsvatn 53 1978‐2013
609
2.0
2.2 2.3
26.32 Holmavatn 79 1981‐2013
428
2.2
2.4 2.5
2.0
2.2 2.3
Gjennomsnitt Figur 4‐33. Flomfrekvensanalyse for VM 25.8 Mygland."Outlieren" er undersøkt og ser ut til å være en faktisk flom, og derfor er Gumbel‐fordeling valgt heller enn Weibull‐fordeling. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 36 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Forholdet mellom momentanflom og døgnflom kan variere fra 1,0 til opp mot ca. 3,0 i små felt. Her er det valgt å sette forholdet lik 2,0 for både Solliåna og Knabeåna. Med en middelflomavrenning på 633 l/s/km² (fra VM 25.32), qT/qM fra VM 25.32 for T opp til 50 år, og qT/qM som en gjennomsnitt av alle stasjonene for T over 50 år, blir flomavrenning slik det er oppsummert i Tabell 4‐10. Tabell 4‐10. Flomavrenning for ulike gjentaksintervaller T QT/QM qT qT,momentan år l/s/km2 l/s/km2 QM ‐ 633 1266 5 1.2 732 1463 10 1.3 812 1623 20 1.4 888 1776 50 1.6 988 1976 100 1.8 1139 2279 200 2.0 1255 2510 500 2.2 1376 2751 1000 2.3 1466 2932 Flommer (kulminasjonsverdier) for de ulike delfeltene er presenter i tabellen under. Tabell 4‐11. Beregnede flommer for de ulike delfeltene QM [m³/s] Q10 [m³/s] Q200 [m³/s] Q500 [m³/s] Q1000 [m³/s] Knabeåna 37 47 73 80 86 Solliåna 28 36 56 61 65 Felt Utbygging av overføringene vil ha ulik påvirkning på flomforholdene i de ulike delfeltene. I Solliåna er det planlagt en inntaksluke som lukkes når vannstanden ved inntaket i Austdøla blir stor, for å forhindre at flomvann fra de andre inntakene overføres til Solliåna. Dette vil si at ved stor vannføring er det ingen overføring til eller fra Solliåna, og vannføringen i elva blir den samme som før utbygging. I Knabeåna er det, på grunn av store mengder forurensede sedimenter fra Knaben gruve, ønske å dempe flommene i vassdraget. Av miljømessige hensyn vil derfor inntak og overføring bli utformet slik at så godt som alt vann overføres, også ved flom. Kapasiteten på overføringen mellom Knabeåna og Austdøla er beregnet til ca. 30 m³/s. Det vil si at ved en 10‐årsflom (kulminasjon) vil 2/3 av flomvannet overføres, men 1/3 av flommen fortsetter nedover Knabeåna. Ved Austdøla vil det bli overløp når tilsig pluss overføring fra Knabeåna overstiger kapasiteten på tunnelen til Homstølvatn. Denne varierer med vannstanden i Homstølvatn. Slik situasjonen er i dag, er det svært sjelden overløp ved inntaket i Austdøla. Med økt overføring vil dette skje mer hyppig. Utbyggingen vil altså redusere flommene i Knabeåna mellom inntaket og utløpet i Kvina, men får ikke betydelige konsekvenser for flommer i resten av vassdraget. Flom ved Austdøla kan øke med opp til ca. 30 m³/s (overført fra Knabeåna). 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 37 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Flom ved Homstølvatn er beregnet av Norconsult (2010). Det er da funnet en avløpsflom ved Q1000 på 743 m³/s. Siden kapasiteten på overføringen fra Austdøla ikke endres, er det heller ikke forventet at denne flomverdien endrer seg etter utbyggingen. 4.4
Vanntemperatur, isforhold og lokalklima 4.4.1 Vanntemperatur Vanntemperaturen i Knabeåna og Solliåna har ikke vært registrert regelmessig, men det er gjennomført temperaturmålinger ved Stegemoen fra oktober 2011. Temperatur, samt vannføring, for 2012 og 2013 er vist i figuren under. Temperaturene her er døgnmidler. Om våren og sommeren er det merkbare endringer i temperaturen over døgnet (opp til 5 grader i løpet av samme døgn), noe som skyldes bidrag fra smeltevann, variasjoner mellom natt og dagtemperatur i luften, solinnstråling osv. Et par typiske perioder med timesverdier er vist i Figur 4‐35 og Figur 4‐36. Stegemoen
60
50
20
40
15
30
10
20
5
Vannføring [m3/s]
Vanntemperatur [grader C]
25
10
0
Vannføring
okt. 13
jul. 13
apr. 13
jan. 13
okt. 12
jul. 12
apr. 12
jan. 12
0
Temperatur
Figur 4‐34. Temperatur og vannføring ved Stegemoen i 2012 og 2013
I juli 2013 kom ca. halvparten av vannføringen ved Stegemoen fra tapping ved Homstølvatn. Vann som tappes gjennom tappeventilene i Homstølvatn kommer fra vannlag i en høyde av 460 – 470 m.o.h. Når man tar i betraktning at normal driftsvannstand i Homstølvatn om sommeren er ca. 490, ville man tro at vanntemperaturen for tappevann ville vært relativt kjølig og lite påvirket av temperaturen i overflatevann ca. 20 m høyere opp. Men utløpet fra overføringstunnelen i Austdøla kommer rett oppstrøms dammen, og under perioder med høye overføringer kan dette skape en viss vertikal blanding i vannlag som er ellers temperatursjiktet. Ved befaringen i slutten av juli ble det tappet 4 m3/s gjennom tappetunnelen og vanntemperaturen ble målt til 14 grader, noe som var 6 grader kaldere enn overflatetemperaturen. Under befaringen den 30. juli 2014 ble vanntemperaturen i overflatevann målt flere steder, bl.a. ved inntaket i Austdøla, Knaben, Solliåna ved Solli gård og nedover Kvina til etter samløpet med Litleåna. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 38 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Temperaturen ved Stegemoen varierte den dagen mellom 20 og 23 grader, og ved besøk på ettermiddag ble overflatevann målt til 21 grader. Målingene viste god konsistens og bekreftet at det på solfylte sommerdager skjer det en betydelig oppvarming av kjølig tappevann i løpet av de to dagene det tar for vannet å nå ned til Stegemoen. Vanntemperatur Stegemoen mai 2014
Vanntemperatur [grader C]
25
20
15
10
5
22. mai, kl 12
21. mai, kl 12
20. mai, kl 12
19. mai, kl 12
18. mai, kl 12
17. mai, kl 12
16. mai, kl 12
15. mai, kl 12
0
Figur 4‐35. Vanntemperatur i mai 2014 (vannføring 10‐15 m³/s). Vanntemperatur Stegemoen juli 2013
Vanntemperatur [grader C]
25
20
15
10
5
27. jul, kl 12
26. jul, kl 12
25. jul, kl 12
24. jul, kl 12
23. jul, kl 12
22. jul, kl 12
21. jul, kl 12
20. jul, kl 12
0
Figur 4‐36. Vanntemperatur juli 2013 (vannføring 5 m³/s). Sommeren 2013 ble det målt lokale variasjoner i vanntemperatur på den anandrome strekningen i Kvina (nedenfor Rafoss), som en del av en M. Sc avhandling ved NMBU (Skålsveen, 2014). Avhandlingen gir god innsikt i typiske lokale variasjoner i vanntemperatur i relasjon til vanndyp og vannhastigheter, og en illustrasjon over romlig variasjon er å finne i figuren på neste side. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 39 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
4.4.2 Konsekvenser av tiltaket på vanntemperatur Om sommeren vil vannet som overføres til Homstølvatn fra kote 500 og vannet som tappes fra dypere lag (rundt kote 460‐465) i magasinet ha en temperatur som er kaldere enn vannet lenger ned i vassdraget. Temperaturforskjellen vil utgjøre 5‐10 grader på det meste (6‐7 grader på befaringsdagen den 30. juli 2014). Dersom man fortsetter med dagens praksis av tapping av minstevann på inntil 4,0 m3/s fra Homstølvatn, vil dette vannet gradvis bli oppvarmet og blandet med litt varmere tilsig fra restfeltet. I dagens situasjon med liten minstevannføring nedover Kvina vil vannet varmes opp raskt av solen og gjennom blanding med varmere luft over stryk. Målinger tatt den 30. juli, på en varm sommerdag, viste at det skjer en betydelig oppvarming langs Kvinas hovedløp, selv med tapping av 4,0 m3/s med 14 graders temperatur gjennom tappeluken i Homstølvatn. Med en økning av minstevannføring til 5,0 m3/s ved Stegemoen, kan det ventes at middel‐
temperaturen i Kvina om sommeren vil bli litt lavere enn i dagens situasjon, men neppe målbart forskjellig. Imidlertid vil det økte vanndypet som følger med en økning av minstevannføring føre til større og dypere kulper hvor temperaturer over 25 grader sjelden vil forekomme (se figuren over), selv på de varmeste dagene. Dessuten vil økt vannføring føre til større hydraulisk kontinuitet mellom grunne og dypere partier og mindre sjanse for fisk å bli fanget på varme partier. Dette gir større tilgjengelig habitat for anadrom fisk som søker etter mindre varmt vann under sommervarmen, og regnes som en positiv effekt av økt minstevannføring sommerstid. Om vinteren og tidlig vår vil prosjektet samle vann som normalt passerer inntakshøyden rundt kote 500 i Austdøla, Knabeåna og Solliåna og føre det over til Hømstølvatn. Dette vannet vil holde en vanntemperatur litt over null. Større vannføringer ut gjennom tunnelutløpet og blanding med tidvis temperatursjiktet vann i Homstølvatn vil øke vertikalsirkulasjoner lokalt i magasinet. Det vil oppstå en større hyppighet av usikker is i Homstølvatn rundt tunnelutløpet og oppstrøms dammen. En åpen råk vil kunne formes i perioder ved utløpet av tunnelen i Homstølvatn. En slik råk, eller eventuell periodevis tildekking av ustabil og tynn is, vil kunne bli større enn ved dagens situasjon, mest på grunn av høyere vannføringer og vannhastigheter lokalt. Tunnelutløpet ligger imidlertid slik til at det normalt ikke ferdes mennesker eller dyr på isen akkurat der råken vil kunne oppstå. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 40 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
4.4.3 Isforhold Hvorvidt isen legger seg på vannflaten eller ikke, vil være avhengig av strømningssituasjonen (laminær eller turbulent) og på temperaturen i vannet og i luften. I Nasjonalatlas for Norge er det gjengitt en figur som illustrerer forholdene ved islegging i vassdragene. Figur 4‐37. Kritisk vannhastighet for islegging på en vannflate Av figuren ser man at det finnes en slags kritisk hastighet for islegging: Selv om vanntemperaturen er nær null, må vannhastigheten være lavere enn ca. 1 m/s for at et isdekke skal kunne dannes på overflaten. For at dette isdekket skal kunne bli stabilt og noenlunde sikkert å ferdes på, må vannhastigheten være lavere enn 0,7 m/s. Dette forholdet vil gjelde ved laminær strømning. Der hvor turbulensnivået er høyt, vil dannelse av sarr og bunnis være fremtredende mekanismer. Dette skjer når avkjølingen er så kraftig at hele vannmassen avkjøles til frysepunktet. 4.4.4 Konsekvenser for isforhold I anleggsperioden vil utbyggingen ikke medføre noen konsekvenser for isforhold og lokalklima. I driftsperioden vil vannet i Kvina gå åpent litt lengre nedstrøms enn ved dagens situasjon i vinterperioder med tapping av større mengder varmt vann fra dypere vannlag i Homstølvatn. Homstølvatn har i dag usikker is grunnet eksisterende regulering, og slik vil det fortsette å være også etter tiltaket. Ved økt tapping av minstevann fra Homstølvatn om vinteren kan dette føre til en strekning nedenfor Homstølvatn med noe varmere vann enn i dag, og med større vannføring vil dette medføre noe større fare for frostrøyk og åpne råker. Denne effekten vil sannsynligvis bli lite merkbart 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 41 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
bare noen få kilometer nedenfor Homstølvatnet, så dette gjelder primært den lite tilgjengelige delen av Kvina oppstrøms samløpet med Knabeåna. Ved kuldeperioder om vinteren vil den reduserte vannføringen i Knabeåna (nedenfor inntaket) og Solliåna (nedenfor Lanegvatnet) føre til mindre produksjon av is i elveleiet. Ved Heievatn kan litt usikker is forekomme lokalt foran det nye inntaket på grunn av liten dykking og virveleffekten som oppstår. 4.4.5 Lokalklimatiske forhold I følge NVEs landsdekkende grid (på 1 x 1 km nivå) er nedbøren i de overførte feltene ca. 1800 mm/år. Årsmiddeltemperaturen i nedbørfeltene er, i følge NVE, på +1,7°C og +2,5°C for hhv. Knabeåna og Solliåna, med vintertemperatur ‐2,5°C og ‐1,2°C og sommertemperatur +7,6°C og +8,3°C. I sommerhalvåret er nok vanntemperaturen i Knabeåna og Solliåna vanligvis noe lavere enn lufttemperaturen og elva vil ha en viss nedkjølende effekt på omgivelsene i umiddelbar nærhet til vassdraget. Om vinteren er situasjonen den motsatte: Vassdraget holder noe høyere temperatur enn lufta, og vil kunne ha en svakt oppvarmende effekt på omgivelsene dersom vassdraget ikke er isdekt (men effekten er sannsynligvis svært lokal, og elvene er også som regel dekket av is og snø). Det er heller ikke ventet vesentlige endringer i de lokalklimatiske forholdene langs vassdragene. Lavere vannføring nedstrøms inntakene vil i teorien kunne medføre noe høyere lufttemperatur tett inn til vassdraget i sommerhalvåret. Endringene vil nok bli små og svært lokale, og knapt merkbare. Noe mer frostrøyk kan forekomme langs øvre del av Kvina i kalde perioder på grunn av slipp av større mengder minstevann om vinteren og lengre strekninger med åpent vann. Dette vil primært gjøre seg gjeldende på de første par kilometerne av Kvina nedenfor dammen ved Homstølvatn, dvs. en strekning hvor det er minimalt med bosettinger eller hytter i nærheten av elva. 4.5
Grunnvann 4.5.1 Områdebeskrivelse Ifølge NGUs grunnvassdatabase Grenada er det to brønner inne ved Knaben, et godt stykke oppstrøms inntaket. Det er ingen grunnvannsuttak i nærheten av anleggsområdene, eller i restfeltene til verken Knabeåna eller Solliåna (se Figur 4‐38). Området langs Kvina, fra Risnes og nedover, blir angitt som «viktig grunnvannsressurs» (markert med mørkegrå på Figur 4‐39, men nedbørfeltene til Knabeåna eller Solliåna er ikke omfattet av dette. 4.5.2 Konsekvenser i anleggsfasen I anleggsfasen vil sprenging av tunnelene ha en tendens til å tappe grunnvann fra bergformasjoner som tunnelen drives gjennom. Ved valg av velegnede driftsmetoder vil omfang av innlekkasje til tunnelen uansett bli begrenset, siden en eventuell stor innlekkasje vil kunne bli problematisk for anleggsdriften. Tunnelene vil bli tilnærmet tettet gjennom injisering av sprekker og andre permeable soner før de settes i drift, slik at en eventuell senkning av grunnvannet rundt tunnelene vil bare være midlertidig mens anleggsvirksomheten pågår. En midlertidig senkning av grunnvannstrykket vil ikke ha noen synlige konsekvenser i overflaten med mindre tunnelen passerer under veldig små delfelter hvor mengden vann som renner inn i tunnelen er av samme størrelsesorden som overflateavrenning fra feltet. Vi kan ikke se at det finnes slike tilfeller langs tunneltraseen og konkluderer med at konsekvenser av tunneldriften i anleggsperioden vil bli en forbigående senkning av grunnvannstrykket, uten betydning for noen interesser på overflaten. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 42 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Figur 4‐38. Brønner ved overføringene Figur 4‐39. Grunnvannspotensial (fra http://geo.ngu.no/kart/granada/) 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 43 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
4.5.3 Konsekvenser i driftsfasen Etter at overføringene er satt i drift vil tunnelene bli satt under vanntrykk tilsvarende kote 500, noe som er sannsynligvis ganske lik trykket i berget per i dag. Det vil derfor ikke merkes noen endringer av permanent karakter i grunnvannet rundt tunnelene. Det forventes at lavere vannføring nedenfor inntakene kan føre til at grunnvannstanden kanskje kan bli senket litt lokalt på flatere parter langs Knabeåna (kun vinterhalvåret) og Solliåna. NGUs kart over grunnvannspotensial (Figur 4‐36) viser noen områder nedenfor inntaket i Knaben som kan bli påvirket, men det vil primært kunne skje i vinterhalvåret siden foreslått minstevannføring i Knabeåna i sommerhalvåret er høyere enn dagens lavvannføring. Langs Solliåna nedenfor Langevatn finnes det ingen akvifer med grunnvannspotensial av betydning og effekten av redusert vannføring vil uansett bli neglisjerbar i dette vassdraget. Alle brønner i nærheten av tunnelene og nye inntaksdammer vil bli overvåket i form av vannstandsmålinger og grunnsvannprøver tatt før byggestart. Regelmessig gjentagelse av disse målingene under og etter anleggsperioden vil vise om man ser endringer av betydning i grunnvannet, og i så fall hva som anbefales utført for å dempe slike endringer. Langs Kvina vil man oppleve større vannføringer enn i dagens situasjon, både vinter og sommer. Dette vil ha en tendens til å heve grunnvannsnivået litt og føre til økt innmating til grunnvannsmagasiner langs elva. Det er ikke foreslått å gjennomføre tiltak utenom den forannevnte overvåking av eksisterende brønner for endringer i vannstand og viktige parametere for vannkvalitet. 4.6
Erosjon og sedimenttransport 4.6.1 Mekanismer for erosjon og transport Erosjon og sedimenttransport opptrer når vannmassene river med seg stein, sand og finere partikler fra terrenget. Når partiklene først er på vandring, kan transporten klassifiseres i to hovedgrupper, nemlig transport som skjer ved at steiner av forskjellig størrelse ruller på bunnen (bunntransport) og ved at finere partikler greier å holde seg oppløst i vannmassene (suspensjon). Måling av bunntransport krever et måleopplegg med installasjoner på bunnen, og kan være krevende å gjennomføre. Måling av suspendert materiale måles via vannprøver, og er enklere å gjennomføre. 4.6.2 Dagens situasjon Knabeåna og Kvina Terrateknikk (2013) har utarbeidet en rapport som beskriver avsetninger i Knabeåna og Kvina. I Kvina forekommer sedimenter i form av organiske avsetninger, som fluviale avsetninger og som avsetninger av avgangsmasse fra Knaben gruver. Avgangsmassene ble deponert på land ovenfor Knabeåna mens gruvedriften pågikk, og etter hvert ble de vasket ned til Kvina. I 2012 ble det satt i gang en del stabiliseringstiltak som avskjærende grøfter og erosjonsbeskyttelse for å redusere denne utvaskingsprosessen fra landdeponier. Knabenavgangen består av molybdenholdig sand som er langt mer finkornet enn de vanlige fluviale massene i Kvina, og forekommer i stedvis store mektigheter, spesielt ved Knabehylen og ved Nordbøbassenget. Når vassdraget har fått sandbunn heller enn grusbunn er betingelsene for liv i elva endret; fisk og naturlige bunndyr har fått dårligere forhold og det har oppstått problemer med tilgroing. Sedimentmassene er stabile ved normalvannføring, men flytter seg ved flom. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 44 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
Solliåna Solliåna har et nedbørfelt med lite eroderbart materiale, men en del sand og grus vil gradvis bli vasket ned til Heievatn hvor det vil avsette seg. Det er viktig at inntaket planlegges fjernt fra mulige steder for deponering av innkommende sedimenter. Nedenfor Langevatn består løsmassene langs elvestrekningen som regel av morene, torv og myr. Siden vassdraget inneholder flere innsjøer langs hovedløpet, forventes det at sedimenttransporten i Solliåna i dag er begrenset. Det er ikke registrert sideelver med stor sedimentføring nedover Kvinavassdraget. Figur 4‐40. Løsmasser i de overførte nedbørfeltene 4.6.3 Konsekvenser i anleggsfasen Anleggsarbeidet rundt de planlagte inntakene og tverrslag vil kunne medføre noe tilførsler av stein, mold og til en viss grad noe sprengsteinstøv. Hvis dette skjer i perioder med høy vannføring som følge av snøsmelting eller mye nedbør vil tilførslene være lite merkbare. Det meste av anleggsvirksomhet, spesielt gravearbeid vil foregå om sommeren med normale vannføringer. Skjer det derimot graving i perioder med liten vannføring vil en viss synlig tilslamming av elven nedstrøms kunne skje. Utover dette vil ikke erosjonsforholdene og massetransporten endre seg i anleggsfasen. 4.6.4 Konsekvenser av tiltaket i driftsfasen Forutsetninger Tiltaket forutsettes å redusere hyppighet og størrelsen på flommer langs Knabeåna ved bygging av et nytt inntak ved Knaben og overføring til Austdøla og Homstølvatn. Dette vil vesentlig redusere 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 45 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
flommer nedstrøms inntaket og gi en positiv konsekvens for Knabeåna og Kvinas hovedløp i form av mindre flytting av sand nedover Knabenåna og Kvina under flommene. En mer naturlig varierende substrat langs Kvina vil kunne opprettholdes lenger uten spesielle tiltak som spyleflommer og senkning av terskelbassengene. Knabeåna og Kvina Avsetning av Knabensand har vært et problem for fiskeforvaltningen, øvrige grunneiere og brukere av vassdraget i mange år. De usedvanlig store mengder finsand som avsettes i stille partier av elva og ved elvebredden under flom skaper grobunn for krypsivet som også regnes som et stort miljøproblem hele veien ned til sjøen. Store utgifter er påført Sira‐Kvina kraftselskap og de berørte kommunene for mekaniske fjerning av krypsiv, og det er gjort flere forsøk med å vaske sanden nedover og ut til fjorden. Blant annet er det forsøkt å tappe kortvaringe spyleflommer fra Homstølvatn, og det er installert luker i to av terslelbassengene. Det er gjort flere vellykkede forsøk ved å åpne luken og spyle ut sedimenter fra bassenget, og dette lykkes med å redusere mengden sedimenter fanget i hvert av bassengene, men avsetningen av samme sedimenter skjer litt lenger nedstrøms. Det er også laget erosjonsbeskyttelse av enkelte avsetninger i form av tildekning med grov sprengstein. Spesielt gjelder dette de store avsetningene i Knabeåna like før samløpet med Kvina i Knabehylen. Under flommer av spesielt stor størrelse i Knabeåna blir erosjonskraften for stor for dagens avsetninger og sanden vaskes nedover Kvina mens flommen er stor og vannstanden går over elvebredden. Tilgangen på nye sandforekomster er fortsatt stor til tross for grøfting og andre tiltak rundt Knaben, så prosessen vil fortsette i mange år til. Bygging av et nytt inntak i Knaben vil lede flomvann inn i tunnelen og over til Homstølvatn, og både hyppigheten og størrelsen på flommer nedover Knabeåna vil bli redusert. Dette vil føre til mer stabile avsetninger langs Knaben og ned til Knabehylen, og regnes dermed som en positiv konsekvens av utbyggingen. Skadeflommer av betydelig størrelse vil fortsatt forekomme, men erosjonspotensialet deres vil bli noe redusert selv om det kommer betydelig overløp forbi det nye inntaket. Det samme gjelder langs Kvinas hovedløp. Overføring av mer vann til Homstølvatn og via Tonstad kraftverk til Sirdal vil redusere hyppigheten og størrelsen på flommer i den viktige elvestrekningen fra Stegemoen og oppover til samløpet med Solliåna. Dette vil redusere hyppigheten av behov for spyling av terskelbassengene og dermed negative effekter for fisk og nedstrøms brukere. Ved å vesentlig redusere flommene i Knabeåna, vil sedimentert masse i Knabeåna holdes stabil, og sjeldent forflyttes videre ned i vassdraget. Knabenavgang som transporteres fra Knaben og ned til inntaket vil kunne hentes ut fra inntaksbassenget og fjernes fra vassdraget. Solliåna Uttak av vannet fra Heievatn vil ikke påvirke sedimenttransporten i Solliåna i nevneverdig grad. Som en konsekvens av redusert vannføring nedenfor Langevatn, også under flom, og en liten heving av innsjøens vannstand vil det foregå enda mindre sedimenttransport i Solliåna enn ved dagens situasjon, men denne endringen (fra veldig lite transport til enda litt mindre transport) vil ikke bli merkbar og har ingen konsekvenser videre nedover til samløpet med Kvina. I Solliåna vil erosjonsforholdene i liten grad endre seg, da erosjon i stor grad er knyttet til høye vannføringer, og ved flom vil overføringen fra Heievatn være stengt. I tillegg er det liten tilgang på eroderbare masser på denne strekningen 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 46 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
4 Overflatehydrologi
4.6.5 Avbøtende tiltak Det anbefales å bygge et høyt inntaksdam ved Knaben for at mest mulig flomvann føres inn i tunnelen og videre til Homstølvatn. Videre anbefales bare konstant slipp av vannet forbi dette inntaket, tilsvarende den minstevannføringen som offentlige myndigheter bestemme seg for skal inn i konsesjonsvilkårene. En sommervannføring på 1 m³/s vil ikke føre til sedimenttransport av betydning i Knabeåna. Figur 4‐41. Avgangsmasse fra Knaben gruve er en betydelig miljøutfordring i Knabeåna og deler av Kvina. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 47 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
5 Skred
5
Skred Figurene 5‐1 og 5‐2 viser henholdsvis skredfare og fare for steinsprang i prosjektområdet. Figur 5‐1. Fare for snøskred i influensområdet. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 48 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
5 Skred
Figur 5‐2. Fare for steinsprang i influensområdet. Som man ser fra beliggenheten til overflatekonstruksjoner ved inntakene og tverrslag er det liten fare for både snøskred og steinsprang, med et mulig unntak av det nye inntaket i Heievatn (men 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 49 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
6 Klimaendringer
under befaringen ble det ikke observert antydninger til tidligere snøskred i dette området). Dette inntaket ligger dykket, men et lukehus og plattform for grindrensker vil bli bygget. En nærmere evaluering av den reelle faren må gjøres under detaljplanleggingen, men vil kunne eventuelt avbøtes med riktig plassering av inntaket eller sikring av fjellet ovenfor. 6
Klimaendringer Rapporten «Klima i Norge 2100» (Hanssen‐Bauer et. al. 2009), samt kart tilgjengelige på senorge.no beskriver forventede klimaendringer de neste 100 årene og konsekvenser for nedbør og avrenning. Kart som viser forventet endring i prosentvis avrenning fra perioden 1961‐1990 til perioden 2071‐
2100 viser at vannføringen i gjennomsnitt er forventet å øke noe i de aktuelle nedbørfeltene. For Solliåna er det forventet en økning på 5‐20%, mens for Knabeåna er økningen noe mindre, se Figur 6‐1. Endring i middelavrenning for de ulike årstidene er imidlertid betydelig større enn for årsavrenning. Spesielt er det forventet stor endring i vinter‐ og sommeravrenning. Om vinteren vil avrenningen dobles, mens sommeravrenningen reduseres med 50‐75%, se Figur 6‐2 og Figur 6‐4. Økt vannføring om vinteren skyldes til en viss grad økt nedbør, men også at en del nedbør som i dag faller som snø, vil falle som regn i 2071‐2100. Avrenning om våren, Figur 6‐3, viser et mer variert bilde, med økt avrenning i høyereliggende strøk og redusert avrenning i lavere strøk. Dette skyldes at smelteflommene i lavereliggende strøk reduseres pga. mindre snømagasin, mens de i høyereliggende strøk forflyttes fra sommermånedene til vårmånedene. Sommeren viser redusert avrenning grunnet mindre nedbør, større fordamping og (i høyere strøk) forflytting av smelteflommen til vårmånedene. Med lavere avrenning om sommeren kan det oppstå problemer med å oppfylle kravet til minstevannføring på de ulike strekningene, spesielt sommervannføringen på 1,0 m³/s i Knabeåna. Figur 6‐1. Endring i avrenning pga. klimaendringer, år. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 50 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
6 Klimaendringer
Figur 6‐2. Endring i avrenning pga. klimaendringer, vinter. Figur 6‐3. Endring i avrenning pga. klimaendringer, vår. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 51 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
6 Klimaendringer
Figur 6‐4. Endring i avrenning pga. klimaendringer, sommer. Figur 6‐5. Endring i avrenning pga. klimaendringer, høst. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 52 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
7 Installasjon og produksjon
7
Installasjon og produksjon 7.1
Produksjonsberegninger Overført vann vil bli benyttet til kraftproduksjon i Tonstad kraftverk (960 MW) og Åna‐Sira kraftverk (150 MW). Sira‐Kvina kraftselskap har oppgitt av energiekvivalenten for produksjon med vann fra Homstølvatn er på 1,103 kWh/m³. Overført vannmengde samt vann til minstevannføring og flomtap for de ulike inntakene er vist i Tabell 7‐1. Tabell 7‐2 gir en oppsummering av den totale overføringen. Tabell 7‐1. Overført vann ved de ulike delfeltene. Tilsig Minste‐
vannføring Flomtap Overført Ny produksjon Mm³/år Mm³/år Mm³/år Mm³/år GWh/år Solliåna 44 3 5 35 39 Knabåni 69 12 0 57 63 Austdøla 168 3* 1 163 ‐3 Eksisterende tapping fra Homstølvatn 37 50 0 ‐13 ‐15 SUM 326 6 258 86 *sluppet i Knabeåna Tabell 7‐2. Oppsummering. Potensiell overføring 113,0 Mm³/år Minstevannslipp Solliåna og Knabåni 7.2
18,6 Mm³/år Flomtap 6,4 Mm³/år Overført 94,8 Mm³/år Ekstra tapping fra Homstølvatn 13,3 Mm³/år Netto økt overføring 78,0 Mm³/år Økt produksjon 86,0 GWh/år Beregning av regulert vannføring og nat.hk. Sira‐Kvina kraftselskap har gjort en beregning av regulert vannføring og naturhestekrefter. Denne beregningen er ikke verifisert av Multiconsult. En beregning etter vassdragsreguleringsloven gir ca. 9000 naturhestekrefter. Etter industri‐
konsesjonsloven gir beregningen ca. 14 000 naturhestekrefter. Dette betyr at utbyggingen trenger konsesjon etter både vassdragsreguleringsloven og industrikonsesjonsloven. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 53 av 55 Sira‐Kvina kraftselskap KU ‐ Overføring av Knabeåna og Solliåna www.multiconsult.no
7 Installasjon og produksjon
REFERANSELISTE Forseth et al. (2012) Tilbake til historisk smoltproduksjon i Kvina. NINA Rapport 847. Trondheim. Hanssen‐Bauer et al. (2009) Klima i Norge 2100. Bakgrunnsmateriale til NOU Klimatilpasning. Norsk klimasenter, Oslo. Norconsult (2010) Flomberegninger for Sira‐Kvinavassdraget. Oppdrag 5009186. Skaalsveen, K (2014) Assessment of water temperatures and substrate composition in relation to Atlantic salmon production in the River Kvina, Norway (M.Sc thesis NMBU) Terrateknikk (2013) Sedimenter i Kvina og virkning på vassdraget. Terrateknikk utredning nr. 16‐2013. Kristiansand. 126364‐RIVASS‐RAP‐001 1. mars 2015 Side 54 av 55