1. No category

Kongsberg kommune
Saggrendadammen
Teknisk plan for rehabilitering
2015
Innhold
1
Bakgrunn ........................................................................................... 1
1.1
1.2
1.3
1.4
2
Forutsetninger .................................................................................. 3
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
3
Regelverk ......................................................................................................... 3
Klassifisering .................................................................................................... 3
Flomberegninger .............................................................................................. 3
Vind-, strøk- og bølgeberegninger .................................................................... 3
Dimensjonering av skråningsvern .................................................................... 3
Dispensasjon fra krav: Reduserte krav til lave fyllingsdammer ......................... 4
Utløpshøyde og drenasjekapasitet ................................................................... 5
Geoteknisk stabilitet ......................................................................................... 5
Stabilitet av betongdam .................................................................................... 5
Materialer ......................................................................................................... 5
Beskrivelse av tiltak ......................................................................... 6
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
4
Fyllingsdam ...................................................................................................... 6
Betongdam....................................................................................................... 7
Gangbru over betongdam ................................................................................ 7
Instrumentering ................................................................................................ 7
Bunntappeluke ................................................................................................. 8
Sikkerhet for allmennheten............................................................................... 8
Massetak ......................................................................................................... 8
Kontrollplan og rapportering ........................................................... 9
4.1
4.2
5
6
Engasjement .................................................................................................... 1
Bakgrunn for oppdraget.................................................................................... 1
Tidsplan ........................................................................................................... 1
Beskrivelse av anlegget ................................................................................... 1
Kontrollplan ...................................................................................................... 9
Rapportering .................................................................................................... 9
Referanser ....................................................................................... 10
Vedlegg ............................................................................................ 10
1
Bakgrunn
1.1
Engasjement
Sweco Norge AS er engasjert for å bistå Kongsberg kommune i forbindelse med planer for
rehabilitering av Saggrendadammen i Kongsberg kommune.
1.2
Bakgrunn for oppdraget
Saggrendadammen oppfyller ikke kravene i Damsikkerhetsforskriften for klasse 2 dammer, når
nye flomberegninger legges til grunn. Det foreligger ingen revurdering eller andre dokument
som beskriver dagens tilstand for dammen, men visuelt framstår dammen å være i dårlig
forfatning. Med dette og utgangspunkt i nye flomberegninger må flomavledningskapasiteten
økes. Det medfører at topp av tetning og topp dam for fyllingsdammen må heves for å tilfredsstille krav til fribord.
1.3
Tidsplan
Dammen planlegges rehabiliteres i 2015.
1.4
Beskrivelse av anlegget
Ansvarlig eier: Kongsberg kommune
Hmaks: ca. 3 m
Kronelengde: betongoverløp ca. 25 m, fyllingsdam ca. 70 m
HRV: 186,36 moh.
LRV: 184,36 moh.
Reguleringshøyde: 2,0 m
Magasinvolum: ca. 15 000 m³
Topp av fyllingsdam: ca. 187,72 moh.
Bruddkonsekvensklasse: 2
Byggeår: ukjent
Saggrendadammen ligger i Saggrenda i Kongsberg kommune i Buskerud. Dammen demmer
opp Kobberbergselva som renner ut i Numedalslågen og deretter Larviksfjorden. Dammen i
Saggrenda består av en ca. 3 meter høy betongdam med en sekundærdam av mur/steinfylling
med tetning av torv.
Betongdammen er opprinnelig bygd som en tømmerkistedam. I senere tid har dammen blitt
forsterket ved at det er tømt betong i tømmerkista som nå er nesten oppråtnet. Dammen er etter
det en kan se ikke armert eller boltet til fjellet.
Fyllingsdammen er sannsynligvis bygget som en jordfylling med plastring. Det er støpt betong
mellom plastringssteinene på oppstrøms skråning. Skråningene har helning ca. 1:1,6 oppstrøms og ca. 1:1,7 nedstrøms. Damkrona er rundt 4 m bred.
Vedlegg 1 viser bilder av anlegget.
1
Oversiktskart
Saggrendadammen
(Hentet fra NVE Atlas)
2
2
Forutsetninger
2.1
Regelverk
Den planlagte rehabiliteringa av damanlegget baseres på gjeldende forskrifter og relevante
retningslinjer og veiledere som er gjengitt i referanselisten på tidspunktet rapporten er skrevet.
Det vil bli utført tiltak på både betongdammen og fyllingsdammen.
2.2
Klassifisering
Klassifisering av dammen er utført av VTA. Denne er sendt inn til NVE av VTA, sammen med
flomberegninger, for godkjenning.
2.3
Flomberegninger
Flomberegninger ble utført i rapport datert 09.03.2015. Flomberegningene er vist i vedlegg 4.
Tabellene under viser et utdrag. Det er bare et lite vannspeil oppstrøms dammen. Avløpsflom
er derfor forutsatt å være lik tilløpsflom.
I stabilitetsberegningene er det for dimensjonerende flom benyttet flomverdier med 20 % klimapåslag. For ulykkesflom er det benyttet flomverdier uten klimapåslag. Flomvannstandene
gjelder for ny utforming av flomløpet.
Dimensjonerende flom (Q1000)
Ulykkesflom (1.5*Q1000)
Tilløpsflom
Avløpsflom
Flomvannstand
Tilløpsflom
Avløpsflom
Flomvannstand
(m³/s)
(m³/s)
(m)
(m³/s)
(m³/s)
(m)
132,3
132,3
187,10
198,5
198,5
187,36
Dimensjonerende flom (Q1000 + 20% klimapåslag)
Ulykkesflom (1.5*Q1000 + 20% klimapåslag)
Tilløpsflom
Avløpsflom
Flomvannstand
Tilløpsflom
Avløpsflom
Flomvannstand
(m³/s)
(m³/s)
(m)
(m³/s)
(m³/s)
(m)
158,8
158,8
187,21
-
-
-
2.4
Vind-, strøk- og bølgeberegninger
Saggrendadammen demmer opp et svært lite magasin. Det er derfor antatt at bølgeoppskylling
og vindoppstuving er neglisjerbart.
Topp tetning er dermed bestemt av kravet DFV + vindoppstuvning + 0,5 m = 187,71 moh.
2.5
Dimensjonering av skråningsvern
For dammer i klasse 2 føres kronevernet 2 m under HRV. Både oppstrøms og nedstrøm
skråning ved Saggrendadammen planlegges derfor utformes som kronevern. Yttersteinene i
kronevernet dimensjoneres likt som oppstrøms skråningsvern.
3
2.5.1
Oppstrøms skråningsvern/kronevern
Skråningsvernet består av to sjikt med stein, hvor sjikt 1 betegnes med D og sjikt 2 betegnes
med d. Oppstrøms skråningsvern skal dimensjoneres for påvirkning av bølger, is og snø, tele
og andre mulige påvirkninger.
Minimumsvekten av stein i skråningsvernet er basert på signifikant bølgehøyde, som er forutsatt
neglisjerbar for Saggrendadammen. Minste steinvekt for sjikt 1 bestemmes derfor fra skråningshelningen.
Dammen er planlagt med en oppstrøms helning på 1:1,6. Det gir Wmin = 2,5 kN. Det gir en
minste diameter lik:
Formfaktoren mellom diameter og volum blir:
Denne faktoren blir brukt i resten av beregningene. Største steindiameter er gitt ved:
!"#
$
!"#
$
Størrelsen på sjikt 2 blir da:
%
%
2.6
&
!"#
!"#
$ %
'
'
!"#
Dispensasjon fra krav: Reduserte krav til lave fyllingsdammer
Saggrendadammen er en lav dam, med trykkhøyde på ca. 1 m fra HRV til damtå av fyllingsdam.
Det foreslås å benytte fiberduk mellom eksisterende dam og ny oppstrøms skråning.
Det søkes derfor om dispensasjonsvedtak, §8-2 i Damsikkerhetsforskriften, om bredde av topp
dam, bredde på kronevern og steinstørrelse i damkrone/plastring. Foreslått bredde av topp dam
og steinstørrelse i damkrone/plastring er som beskrevet i kap. 3.1 og vist i vedlegg 2.1.
Krav til oppbygging av en dam i konsekvensklasse 2, med konvensjonelle soner, er derfor ikke
tilfredsstilt i henhold til Damsikkerhetsforskriften §5-10 og NVEs Veileder for fyllingsdammer.
4
Ombygging av dammen med oppfylt krav til bredde på damkrone og kronevern og beregnet
størrelse på plastringsstein vil gi et vesentlig bredere damtverrsnitt enn foreslått utførelse.
Planlagt ombygging med fiberduk og redusert kronebredde/kronevern er valgt ut fra ønsket om
at ombygget dam ikke skal virke unødvendig dominerende i terrenget. Ved den foreslåtte
løsningen vil ikke nivå for topp tetning overtoppes ved ulykkesflom.
Sweco vurderer det slik at foreslått ombygging av fyllingsdammen vil gi dammen tilfredsstillende
fribord, drenskapasitet og øvrig sikkerhet, og at det derfor bør gis dispensasjon fra gjeldende
forskrifter når det gjelder oppbygging med fiberduk og valgt utforming av dam.
2.7
Utløpshøyde og drenasjekapasitet
Fyllingsdammen er foreslått utformet med filterduk i oppstrøms skråning. Filterduken vil hindre
vannstrømning gjennom dammen. Utløpshøyden vil derfor være ved damtå.
Denne verdien er benyttet ved beregninger av geoteknisk stabilitet.
2.8
Geoteknisk stabilitet
Det er utført geotekniske stabilitetsberegninger for fyllingsdammen. Beregningene er utført etter
krav i veileder for fyllingsdammer. Beregningene er vist i vedlegg 3.3.
Beregningene viser at planlagt ombygget dam har tilfredsstillende utglidningssikkerhet for alle
lastsituasjoner.
2.9
Stabilitet av betongdam
Det er utført stabilitetsberegninger for ny utforming av betongdammen. Beregningene er basert
på gjeldende damsikkerhetsforskrift og retningslinjer for betongdammer. Stabilitetsbegningene
er vist i vedlegg 3.1 og 3.3.
Stabilitetsberegningene viser at den planlagte betongdammen er beregningsmessig stabil for
alle lasttilfeller. Lasttilfellet DFV u/ bergbolter er dimensjonerende for dammen.
Forutsetninger
Stabilitet av dam er beregnet uten bidrag fra vangemur mot fyllingsdam og landfeste.
Dammen forankres med Ø25 mm bergbolter med senteravstand 1,0 m.
2.10
Materialer
Betong
Fasthetsklasse minimum B35. Bestandighetsklasse MF45. Kloridklasse CL 0,40.
Armering og bergbolter
Armering og boltestål skal være av kvalitet B500NC. Nominell armeringsoverdekning er 60 mm
± 10 mm.
Utførelsesklasse
Arbeidene vil bli utført i henhold til Utførelsesklasse 3.
5
3
Beskrivelse av tiltak
Planlagte tiltak er i hovedsak vist på tegninger i vedlegg 2. Videre i dette kapitlet er tiltakene
beskrevet i tekst med en utdyping av visse valg.
Hovedprinsippet for de planlagte tiltakene er at de skal tilfredsstille gjeldende regelverk og
ivareta miljømessige forhold.
3.1
Fyllingsdam
Oppstrøms og nedstrøms skråninger planlegges forsterket ved å legge fiberduk, ny støttefylling
og nytt skråningsvern. Eksisterende nedstrøms skråning graves bort. Prinsippet er vist på
tegning i vedlegg 2.
På oppstrøms side av eksisterende fyllingsdam planlegges det å legge en filterduk fra damtå
og over eksisterende damkrone, slik at vanngjennomstrømning i dammen hindres. Tetningssona heves dermed til topp av eksisterende dam, kote 187,72 moh., grunnet fiberduken over
eksisterende damkrone. Kronebredden er ca. 0,7 m på toppen.
Utenpå filterduken planlegges det å etablere en sone med samfengt sprengstein i oppstrøms
sone, men bredde ca. 0,75 m horisontalt. Sona vil ha en massesammensetning som er godt
drenerende og som ivaretar filteregenskaper inn mot filterduken og eksisterende dam. En
tilsvarende sone med bredde ca. 0,6 m horisontalt legges i nedstrøms skåning, over et lag grus
med horisontal bredde 0,6 m.
Deretter legges en sone med samfengt sprengstein med horisontal bredde 0,4 m på oppstrøms
side og 1,1 m på nedstrøms side. Sonene vil bli bygget med lag på 1,2 m som komprimeres
med vibrovals på 8 tonn med 4 overfarter eller tilsvarende.
Plastringssona på oppstrøms side vil bli ca. 1,1 m bred horisontalt. På nedstrøms side vil den
bli ca. 2,3 m bred horisontalt. Plastringa fundamenteres på fjell, eller i en fundamentgrøft hvis
løsmasser. Plastringa utføres med grovfraksjonert blokk som legges med plastringsteknikk.
Plastringa forkiles med pukk for å øke tyngdetettheten og unngå store hull som kan være farlig
ved ferdsel for mennesker og dyr.
I nedstrøms skråning foreslås det å legge jordmasser i form av vekstjord i øvre del av skråninga.
Det vil legges en filterduk mellom plastringssteinene og jordmassene, slik at jordmassene ikke
vaskes ut ved regn.
Skråningshelningen på de nye damskråningene vil bli 1:1,6 oppstrøms og 1:1,7 nedstrøms.
Siden dammen er lav, kun ca. 3 m, utformes kronevernet og plastringa likt. Damkrona bygges
opp med et lag samfengt sprengstein. Deretter følger plastringa, hvor ytre sjikt har en diameter
på 0,4-0,6 m. Plastringssteinene forkiles med pukk.
Midt på damkrona, over plastringa, legges et lag veggrus. Det vil legges en filterduk mellom
plastringssteinene og veggrusen. På oppstrøms side av dammen legges det en steinvange med
6
min. høyde 0,5 m over vegbanen. På nedstrøms side av damkrone legges det en mindre steinvange. Damkrona vil ligge på kote 188,52 moh. og få en bredde på ca. 3,6 m.
Det vil ikke bli lagt 2,0 m ikke-telefarlige masser over tetningssonen. Dette vil kreve forholdsvis
mye ekstra masse i forhold til den planlagte ombyggingen, og dammen ville dermed ha blitt
forholdsvis mye høyere og bredere enn den er i dag. I tillegg er det usikkert hvilke materialer
dagens dam er bygget av. Dersom det ved ombygging av dammen viser seg at eksisterende
dam inneholder telefarlige materialer vil det blir lagt isolasjonsmateriale over topp av tetning.
Ved overgang mellom fyllingsdam og betongdam må vangemuren bygges på. Mot landfeste vil
fyllingsdam tilpasses eksisterende terrengskråning.
3.2
Betongdam
Dagens betongdam har ikke tilstrekkelig flomavledningskapasitet. Damstedet er smalt, med en
bredde på kun 35-40 m. Området rundt dammen er et rekreasjonsområde og det er derfor
ønskelig med lav flomstigning. I tillegg er det ønskelig å beholde dagens HRV.
For å unngå en stor flomstigning er det planlagt et labyrintoverløp, som gir høy flomavledningskapasitet på et smalt damområde. Dagens dam må rives og fjernes helt. Ny dam får samme
høyde som eksisterende overløp.
Utformingen av nytt flomløp er vist i tegninger i vedlegg 2 og ved beregning i vedlegg 3.1 og
3.2. Stabilitetsberegninger av sikkerhet mot glidning og velting er vist i vedlegg 3.3.
3.3
Gangbru over betongdam
Det planlegges ei 1,2 m bred gangbru over overløpet. Den dimensjoneres kun for fotgjengere
og bygges av betongelementer, ca. 1200x300 mm. Det er lagt til grunn en nyttelast på 5 kN/m2
samt en snølast på 3 kN/m2. To pilarer plasseres langs flomløpet.
Avstanden mellom flomløp og underkant bru må være minimum 0,14·Htrær, hvor Htrær er største
trehøyde i området. Det er antatt en største trehøyde på 15 m, som gir en lysåpning på 2,1 m.
Det gir videre at underkant bru må ligge på minimum k. 188,46 moh., som vist på tegningen i
vedlegg 2.
3.4
Instrumentering
Lekkasjemålearrangement i fyllingsdam
Oppsamling av lekkasje fra fyllingsdammen planlegges ved å etablere langsgående grøfter inne
i ny støttefyllingssone. I grøftene vil lekkasjen samles og deretter føres i rør frem til en målekum.
Målekummen vil bestå av prefabrikkerte betongelementer som er planlagt gravd ned på et egnet
sted nedstrøms fyllingsdammen. Lekkasjemålingen vil skje over en kniv påført merking som
viser lekkasjen avhengig av overløpshøyde. Dette er vist på tegning i vedlegg 2.
Deformasjonsbolter i fyllingsdam
Deformasjonsbolter plasseres i fyllingsdammen etter beskrivelse i NVEs «Retningslinjer for
overvåking og instrumentering av vassdragsanlegg». Dette er vist på tegning i vedlegg 2.
7
Vannstandsmåling
For fyllingsdammer med tetning av morene i klasse 2 må det utføres kontinuerlig måling av
vannstanden. Vannstanden må avleses minst 1 gang i året.
Fyllingsdammen antas å bestå av en jordfylling. Det planlegges derfor å etablere en målestav i
dypløpet ved betongdammen som avleses manuelt.
3.5
Bunntappeluke
Damsikkerhetsforskriften krever at alle dammer som ikke kan tørrlegges på annen måte skal
ha et manøvrerbart bunntappeløp. Senkningen skal skje uten fare for dammens sikkerhet og
nedenforliggende vassdrag og vassdragsanlegg.
Dette vil bli ivaretatt ved at det installeres en bunntappeluke i betongdammen.
3.6
Sikkerhet for allmennheten
Det planlegges en tilrettelagt adkomst med veg over fyllingsdammen og med gangbru over
overløpet. Vegen vil sikres med kantstein og brua vil få rekkverk. Det vil bli skiltet med
nødvendige advarselsskilt på begge sider av dammen.
3.7
Massetak
Det er ikke planlagt massetak eller steinbrudd for uttak av masser. Entreprenøren er selv
ansvarlig for å finnet egnet område for uttak av masser.
8
4
Kontrollplan og rapportering
4.1
Kontrollplan
For utførelsen av det tekniske kontrollarbeidet, slik det er skrevet i «Forskrift om sikkerhet ved
vassdragsanlegg», kapittel 5 §5-2, skal følgende legges til grunn:
Et kontrollprogram vil bli utarbeidet og oversendt NVE før byggestart. Det vil da også bli laget
en plan for hele arbeidsplassens organisasjon, inkludert nøkkelpersonell fra den entreprenør
som velges for utførelsen.
Byggherrens stab forventes etablert som følger:
Prosjektleder:
Byggeleder:
Leder for kontroll:
Fagansvarlig :
VTA:
Egen organisasjon
Egen organisasjon, evt. innleid
Etter avtale, evt. innleid
Knut Tjugen, Sweco Norge
Einar Tafjord, Skagerak Kraft AS
Det er forutsatt utarbeidelse av dokumentasjon i henhold til den nye «Forskrift om sikkerhets
ved vassdragsanlegg», kapittel 6 §6-1 «Bygging».
I denne dokumentasjonen skal det også inngå en mer detaljert plan for gjennomføring av det
tekniske kontrollarbeidet i byggeperioden inkludert navngitt bemanning.
Dokumentasjon vil bli oversendt NVE før byggestart.
4.2
Rapportering
Periodiske rapporter med eventuelle måle- og prøveresultat vil bli utarbeidet og kan ved
forespørsel bli framlagt under byggeperioden.
Sluttrapport vil ha innhold som beskrevet i siste avsnitt av §6-1 og skal oversendes til NVE
senest 6 måneder etter avsluttet byggearbeid.
9
5
Referanser
Damsikkerhetsforskriften av 01.01.2010. NVE
Damsikkerhetskurs II, Ekstreme situasjoner. 2004. Morten Skoglund, TrønderEnergi Kraft AS
Forskrift om sikkerhet ved vassdragsanlegg. FOR 1600. NVE
Hydraulics of spillways and energy dissipators, ch. 9. 2005. Khatsuria
Retningslinje for betongdammer. Utgave 2 – oktober 2005. NVE
Retningslinje for laster og dimensjonering. 2003. NVE
Retningslinje for overvåkning og instrumentering av vassdragsanlegg – oktober 2005. NVE
Retningslinje for planlegging og bygging. 2002. NVE
Små fyllingsdammer i bynære områder (foredrag ICOLD). 2014. Kjell Molkersrød, NVE
Veileder for fyllingsdammer. 2012. NVE
6
Vedlegg
Vedlegg 1: Bilder
Vedlegg 2: Tegninger
1.
2.
3.
4.
5.
12701001-B-010-C-00 Tverrsnitt fyllingsdam
12701001-B-011-C-00 Flomløp og gangbru
12701001-B-012-C-00 Damområde
12701001-B-013-C-00 Deformasjonsbolter
12701001-B-014-C-00 Lekkasjemålearrangement
Vedlegg 3: Beregninger
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Stabilitet av labyrintoverløp
Labyrintoverløp – utforming
Labyrintoverløp – stabilitetsberegninger
Labyrintoverløp – bergbolter
Stabilitet av fyllingsdam
Fyllingsdam – geotekniske stabilitetsberegninger
Vedlegg 4: Flomberegning
10
VEDLEGG
Vedlegg 1
Bilder
Oppstrøms side av flomløp
Nedstrøms side av flomløp
Oppstrøms side av fyllingsdam
Nedstrøms side av fyllingsdam
Øvre del av fyllingsdam og badeplass
Vedlegg 2
Tegninger
Vedlegg 3
Beregninger
Vedlegg 3.1
Stabilitet av labyrintoverløp
NOTAT
Vedlegg 3.1
OPPDRAG
OPPDRAGSLEDER
DATO
Saggrendadammen
Finn Hammer
06.02.2015
OPPDRAGSNUMMER
OPPRETTET AV
12701001
Marie Rognes
Saggrendadammen – Stabilitet av labyrintoverløp
Saggrendadammen oppfyller ikke kravene i Damsikkerhetsforskriften for dammer i klasse 2, når
nye flomberegninger legges til grunn. Dagens betongdam har ikke tilstrekkelig flomavledningskapasitet, og fyllingsdammen oppfyller ikke kravene til høyde og utforming.
Sweco har sett på ulike alternativ for å øke flomavledningskapasiteten. Den tilgjengelige lengden
ved dagens damsted er omtrent 35-40 m. Ved bruk av «vanlig» flomløp i hele dammens lengde
vil det bli en vannstandsøkning på ca. 2,0 m ved påregnelig maksimal flom (PMF).
Siden dammen ligger i et rekreasjonsområde er det ønskelig med en lavere vannstandsstigning
ved flom. Det er også ønskelig å beholde HRV ved dagens nivå. Det er derfor foreslått et labyrintoverløp, som gir høy flomavledningskapasitet på et smalt damområde. Den valgte løsningen gir
en flomstigning på ca. 1,0 m over HRV ved PMF.
Vannstander
De forutsatte vannstandene for beregningene er vist i tabell 1. Vannstander er basert på flomberegninger utført av Sweco i rapport datert 25.11.2014.
Et klimapåslag på 20 % er lagt til Q1000 ved DFV.
Tabell 1: Vannstander
Situasjon
HRV
DFV
MFV
Vannstand
186,36 moh.
187,22 moh.
187,36 moh.
Damgeometri
Foreslått utforming av flomløpet er som et labyrintoverløp. Utformingen av flomløpet er vist i
vedlegg 3.2. Valg av geometri er basert på formler av Magalhaes [1].
Stabilitetsberegninger
Det er gjennomført beregninger av velte- og glidestabilitet for labyrintoverløpet. Resultatene er
vist i tabell 2 og i vedlegg 3.3 for en damhøyde på 3,0 m.
1 (2)
Sweco
Drammensveien 260
Box 80 Skøyen
NO-0212 Oslo, Norge
Telefonnummer +47 67 12 80 00
Faks +47 67 12 58 40
www.sweco.no
Sweco Norge AS
Org.nr: 967032271
Hovedkontor: Oslo
Marie Rognes
Mobil +47 45244470
[email protected]
MARR p:\117\12701001 saggrendadammen - flombergn og skisseløsning fyllings- og gravitasjonsdam\08 rapporter\01 rapporter\teknisk
plan\vedlegg\betongdam - labyrintoverløp stabilitetsberegninger notat.docx
Vedlegg 3.1
Tabell 2: Sikkerhetsfaktorer
Tilfelle
HRV og islast
m/bergbolter
DFV m/bergbolter
MFV m/bergbolter
DFV u/bergbolter
Stabilitet
Veltestabilitet
Glidestabilitet
Veltestabilitet
Glidestabilitet
Veltestabilitet
Glidestabilitet
Veltestabilitet
Glidestabilitet
Vannstand
186,36 moh.
187,22 moh.
187,36 moh.
187,22 moh.
Krav
Beregnet
a > 3,49 m
4,10 m
S > 1,5
2,28
a > 3,49 m
4,89 m
S > 1,5
4,52
a > 1,75 m
4,85 m
S > 1,1
3,22
a > 0,87 m
4,07 m
S > 1,1
1,16
Betongdammen er beregningsmessig stabil for alle lasttilfeller. Lasttilfellet DFV u/ bergbolter er
dimensjonerende for dammen.
For damtverrsnitt hvor dammens høyde er lavere (H < 2,0 m) kan kravet om stabilitet i lasttilfellet
DFV u/ bergbolter fravikes. Det er derfor ikke vist beregninger for flere damhøyder.
Fundamentet må tilordnes slik at friksjonskoeffisient, φ = 50° oppnås.
Konklusjon
Stabilitetsberegningene viser at forslaget til forstrekning av Saggrendadammen, under de gitte
forutsetningene, er beregningsmessig stabilt etter forskriftene.
Sweco Norge
Kontrollert av
Marie Rognes
Knut Tjugen
Referanser
[1]
Hydraulics of spillways and energy dissipators, ch. 9 (2005) av Khatsuria
[2]
Damsikkerhetskurs II, Ekstreme situasjoner (2004) av Morten Skoglund, TrønderEnergi
Kraft AS.
2 (2)
NOTAT
VEDLEGG 3.1
06.02.2015
Vedlegg 3.2
Labyrintoverløp - utforming
NOTAT
OPPDRAG
OPPDRAGSLEDER
DATO
Saggrendadammen
Finn Hammer
06.02.2015
OPPDRAGSNUMMER
OPPRETTET AV
12701001
Marie Rognes
Saggrendadammen – Utforming av labyrintoverløp
Kapasiteten for et labyrintoverløp er gitt av Magalhaes (1989) med følgende formel:
=μ ∗
∗ 2∗
∗ℎ
,
Figuren under viser hvordan faktoren µw benyttes videre i beregningene [1]:
Følgende verdier er benyttet i beregningene:
Dimensjonerende flom, Qdim = 1,5·Q1000
Bredde flomløp, W
Flomstigning, h0
Høyde flomløp, P
198,5 m3/s
37,5 m
1,0 m
2,5 m
Dette gir en verdi for µw = 1,2 og h0/P = 0,4. Ut fra figuren blir l/w = 2,8.
1 av 3
Sweco
Drammensveien 260
Box 80 Skøyen
NO-0212 Oslo, Norge
Telefonnummer +47 67 12 80 00
Faks +47 67 12 58 40
www.sweco.no
Sweco Norge AS
Org.nr: 967032271
Hovedkontor: Oslo
Marie Rognes
Mobil +47 45244470
[email protected]
MARR p:\117\12701001 saggrendadammen - flombergn og skisseløsning fyllings- og gravitasjonsdam\08 rapporter\01 rapporter\teknisk
plan\vedlegg\betongdam - labyrintløp utforming notat.docx
Vedlegg 3.2
Labyrintoverløpet består av flere identiske seksjoner. Utformingen av én seksjon bestemmes av
følgende formler:
=4∗ +2∗
=4∗
Hvor:
+2∗
∗ sin( )
l – Lengden av én seksjon
w – Bredden av én seksjon
Figuren under illustrerer alle symbolene [1].
Videre bestemmes en verdi for w, gitt av antall seksjoner, n = W/w, og a.
Det er valgt å bruke n = 5 seksjoner og a = 0,6 m. Deretter kan de resterende verdiene
beregnes. Verdiene er vist i figuren under og i beregningene på neste side.
Referanser:
[1] Hydraulics of spillways and energy dissipators, ch. 9. 2005. Khatsuria
2 av 3
NOTAT
06.02.2015
Vedlegg 3.2
Utforming av labyrintoverløp
Utført av: Marie Rognes
Kontrollert av: Knut Tjugen (Fagansvarlig I)
16.01.2015
Qdim = 1,5∙Q1000
m3/s
198,5
37,5
1,0
2,5
Total bredde, W
Overløpshøyde, H0
Høyde overløp, P
μw
1,20
H0/P
0,40
m
m
m
Fra tabell
l/w = ca.
2,8
Velger følgende verdier
Antall seksjoner, n
Bredde, a
5 stk
0,6 m
Det gir
Bredde pr. seksjon, w
Lengde pr. seksjon, l
Lengde av langside, b
Største tillatte henlning, αmax
7,50
21,00
9,30
20,92
15,91
105,00
Helning, α
Total lengde overløp, L
Verdier bentyttet ved målsøking
Bredde pr. seksjon, w
Helning, α
Krav til verdier
w/P > 2
α/αmax ≈ 0,8
m
m
m
°
°
m
Forklaring av
symboler
7,50 m
15,91 °
w/P = 3,00
α/αmax = 0,76
OK
OK
10
8
6
4
2
0
0
5
10
15
20
25
30
35
Grafen viser flomløpets geometri
16.01.2015
3 av 3
Vedlegg 3.3
Labyrintoverløp - stabilitetsberegninger
Vedlegg 3.3
Kongsberg kommune
Saggrendadammen
Labyrintoverløp
Kontroll mot velting og glidning
Utført av: Marie Rognes
Kontrollert av: Knut Tjugen
Bruddkonsekvensklasse 2
Dato: 06.02.2015
Dammens tverrsnitt
12701001 / MARR
05.02.2015
Stabilitet av labyrintoverløp
1
Vedlegg 3.3
Labyrintoverløpets geometri
Lengde
[m]
Høyde B damfot
[m]
[m]
Areal
[m2]
Tyngde
[kN/m]
Bredde
Tyngdepunkt [m
[m] fra nedstr. damtå]
Del (1)
1,20
3,00
1,53
3,18
74,8
1,20
0,80
Del (2)
18,60
3,00
1,53
3,18
74,8
5,10
5,27
Del (3)
1,20
3,00
1,53
3,18
74,8
1,20
9,75
Opptrykk under terskel
- For lastsituasjonen HRV og islast er det forutsatt fullt opptrykk under oppstrøms halvdel
av terskelbredden, og trekantet opptrykk under nedstrøms halvdel av terskelbredden.
Det gir en avstand fra nedstrøms damtå til trykkresultanten lik: 11/18 * B
- For lastsituasjonen DFV og MFV er det forutsatt fullt opptrykk under hele terskelbredden,
da det vil stå vann nedstrøms dammen.
Det gir en avstand fra nedstrøms damtå til trykkresultanten lik: 1/2 * B
12701001 / MARR
05.02.2015
Stabilitet av labyrintoverløp
2
Vedlegg 3.3
Verdier
Tverrsnittets tyngdepunkt
Vannstand, HRV
Vannstand, DFV
Vannstand, MFV
Egenvekt dam, γbetong
Vann, γvann
Islast, Pis
Lastfaktor
Friksjonsfaktor
0,80 m
186,36 m.o.h.
187,22 m.o.h.
187,36 m.o.h.
23,5 kN/m³
10,0 kN/m³
100,0 kN/m
1,0
50,0 °
Oppstrøms helning, n1
8
Nedstrøms helning, n2
5
Fjellbolter
Kapasitet fjellboltar
Diameter
Senteravstand
Kraft
Overdekn. fjellboltar
12701001 / MARR
05.02.2015
(Avstand fra nedstrøms damtå)
120
25
1,0
58,9
0,45
(Etter Damsikkerhetsforskriftens krav)
MPa
mm
m
kN/m
m
Stabilitet av labyrintoverløp
3
Vedlegg 3.3
Kontroll for HRV + islast m/bergbolter
(uten oppstrøms vertikalt vanntrykk)
Last
Egenlast
Del 1
Del 2
Del 3
Sum egenlast
Vanntrykk
Del 1
Del 2
Del 3
Sum vanntrykk
Oppdrift
Del 1
Del 2
Del 3
Sum oppdrift
Fjellbolter
Del 1
Del 2
Del 3
Sum fjellbolter
Istrykk
Del 1
Del 2
Del 3
Sum istrykk
Totalt
Horistontal kraft
kraft [kN] arm [m]
Vertikal kraft
kraft [kN] arm [m]
89,8
1391,2
89,8
1570,7
54,0
229,4
54,0
337,4
120,0
509,8
120,0
749,8
1087,2
0,80
5,27
9,75
1,00
1,00
1,00
Moment
[kNm]
72,0
7337,2
874,8
8284,0
-54,0
-229,4
-54,0
-337,4
-41,4
-641,0
-41,4
-723,8
0,94
5,41
9,88
-38,7
-3466,8
-408,6
-3 914,1
70,7
1095,6
70,7
1237,0
1,08
5,27
10,03
76,5
5778,4
708,7
6563,5
2,75
2,75
2,75
2084,0
-330,0
-1402,0
-330,0
-2062,0
8534,0
Resultater av stabilitetsberegninger
Sikkerhet mot velting
Avstand til global vertikal kraftresultant, a = ΣM / ΣFvertikal = 8534 / 2084 =
Krav til avstand til global vertikal kraftresultant, amin > Bglobal damfot / 3 =
4,1 m
10,47 m / 3 = 3,49 m
Kravet til sikkerhet mot velting er oppfylt. Trykkresultanten ligger i globalt kjernetverrsnitt.
Sikkerhet mot glidning
Forhold mellom vertikal- og horisontalkraft, S = ΣFvertikal / ΣFhorisontal =
2084 / 1087 = 2,28
Krav til sikkerhet mot glidning, S > 1,5
Kravet til sikkerhet mot glidning er oppfylt.
12701001 / MARR
05.02.2015
Stabilitet av labyrintoverløp
4
Vedlegg 3.3
Kontroll for DFV m/bergbolter
(uten oppstrøms vertikalt vanntrykk)
Last
Horistontal kraft
Vertikal kraft
Moment
kraft [kN] arm [m] kraft [kN] arm [m]
[kNm]
Egenlast
Del 1
Del 2
Del 3
Sum egenlast
Vanntrykk
Del 1a
Del 1b
Del 2a
Del 2b
Del 3a
Del 3b
Sum vanntrykk
Oppdrift
Del 1
Del 2
Del 3
Sum oppdrift
Fjellbolter
Del 1
Del 2
Del 3
Sum fjellbolter
Totalt
89,8
1391,2
89,8
1570,7
0,80
5,27
9,75
72,0
7337,2
874,8
8284,0
54,0
31,0
229,4
1,00
1,50
1,00
-54,0
-46,4
-229,4
131,5
54,0
31,0
530,9
1,50
1,00
1,50
-197,3
-54,0
-46,4
-627,6
-71,0
-1 099,7
-71,0
-1 241,6
0,77
5,27
9,87
-54,3
-5800,0
-700,4
-6 554,8
70,7
1095,6
70,7
1237,0
1566,1
1,08
5,27
10,03
76,5
5778,4
708,7
6563,5
7665,1
530,9
Resultater av stabilitetsberegninger
Sikkerhet mot velting
Avstand til global vertikal kraftresultant, a = ΣM / ΣFvertikal =
7665 / 1566 =
Krav til avstand til global vertikal kraftresultant, amin > Bglobal damfot / 3 =
4,89 m
10,47 m / 3 = 3,49 m
Kravet til sikkerhet mot velting er oppfylt. Trykkresultanten ligger i globalt kjernetverrsnitt.
Sikkerhet mot glidning
Forhold mellom vertikal- og horisontalkraft, S = ΣFvertikal / ΣFhorisontal =
1566 / 531 =
3,52
Krav til sikkerhet mot glidning, S > 1,5
Kravet til sikkerhet mot glidning er oppfylt.
12701001 / MARR
05.02.2015
Stabilitet av labyrintoverløp
5
Vedlegg 3.3
Kontroll for MFV m/bergbolter
(uten oppstrøms vertikalt vanntrykk)
Last
Egenlast
Del 1
Del 2
Del 3
Sum egenlast
Vanntrykk
Del 1a
Del 1b
Del 2a
Del 2b
Del 3a
Del 3b
Sum vanntrykk
Oppdrift
Del 1
Del 2
Del 3
Sum oppdrift
Fjellbolter
Del 1
Del 2
Del 3
Sum fjellbolter
Totalt
Horistontal kraft
Vertikal kraft
Moment
kraft [kN] arm [m] kraft [kN] arm [m]
[kNm]
89,8
1391,2
89,8
1570,7
54,0
36,0
229,4
152,9
54,0
36,0
562,4
0,80
5,27
9,75
72,0
7337,2
874,8
8284,0
1,00
1,50
1,00
1,50
1,00
1,50
-54,0
-54,0
-229,4
-229,4
-54,0
-54,0
-674,8
-73,5
-1 139,6
-73,5
-1 286,7
0,77
5,27
9,87
-56,3
-6010,4
-725,8
-6 792,5
70,7
1095,6
70,7
1237,0
1521,0
1,08
5,27
10,03
76,5
5778,4
708,7
6563,5
7380,1
562,4
Resultater av stabilitetsberegninger
Sikkerhet mot velting
Avstand til global vertikal kraftresultant, a = ΣM / ΣFvertikal =
7380 / 1521 =
Krav til avstand til global vertikal kraftresultant, amin > Bglobal damfot / 6 =
4,85 m
10,47 m / 6 = 1,75 m
Kravet til sikkerhet mot velting er oppfylt. Trykkresultanten ligger i globalt kjernetverrsnitt.
Sikkerhet mot glidning
Forhold mellom vertikal- og horisontalkraft, S = ΣFvertikal / ΣFhorisontal =
1521 / 562 =
3,22
Krav til sikkerhet mot glidning, S > 1,1
Kravet til sikkerhet mot glidning er oppfylt.
12701001 / MARR
05.02.2015
Stabilitet av labyrintoverløp
6
Vedlegg 3.3
Kontroll for DFV u/bergbolter
(med oppstrøms vertikalt vanntrykk)
Last
Horistontal kraft
kraft [kN] arm [m]
Egenlast
Del 1
Del 2
Del 3
Sum egenlast
Vertikal kraft
Moment
kraft [kN] arm [m]
[kNm]
89,8
1391,2
89,8
1570,7
0,80
5,27
9,75
Vanntrykk - oppstrøms horisontalt
Del 1a
54,0
1,00
Del 1b
31,0
1,50
Del 2a
229,4
1,00
Del 2b
131,5
Del 3a
54,0
Del 3b
31,0
Sum vanntrykk
530,9
Vanntrykk - oppstrøms vertikalt
Del 1
Del 2
Del 3
Sum vanntrykk
Oppdrift
Del 1
Del 2
Del 3
Sum oppdrift
Totalt
530,9
72,0
7337,2
874,8
8284,0
-54,0
-46,4
-229,4
1,50
1,00
1,50
-197,3
-54,0
-46,4
-627,6
10,6
164,6
10,6
185,8
1,34
5,27
10,28
14,3
868,2
109,2
991,7
-71,0
-1 099,7
-71,0
-1 241,6
514,9
0,77
5,27
9,87
-54,3
-5800,0
-700,4
-6 554,8
2093,3
Resultater av stabilitetsberegninger
Sikkerhet mot velting
Avstand til global vertikal kraftresultant, a = ΣM / ΣFvertikal =
2093 / 515 =
Krav til avstand til global vertikal kraftresultant, amin > Bglobal damfot / 12 =
4,07 m
10,47 m / 12 = 0,87 m
Kravet til sikkerhet mot velting er oppfylt. Trykkresultanten ligger i globalt kjernetverrsnitt.
Sikkerhet mot glidning
Forhold mellom vertikal- og horisontalkraft, S = ΣFvertikal / ΣFhorisontal =
515 / 531 =
1,16
Krav til sikkerhet mot glidning, S > 1,1
Kravet til sikkerhet mot glidning er oppfylt.
12701001 / MARR
05.02.2015
Stabilitet av labyrintoverløp
7
Vedlegg 3.4
Labyrintoverløp – bergbolter
Vedlegg 3.4
Kongsberg kommune
Saggrendadammen
Fjellbolter i flomløpsterskel
Kontroll av forankringslengde etter anvisninger i NVEs Retningslinje for betongdammer
Utført av:
Kontrollert av:
Marie Rognes
Knut Tjugen (fagansvarlig I)
16.01.2015
Fig. 5 i NVEs Retningslinje for betongdammer :
Bolter i fjell, fjellprisme for beregning av påhengt vekt
Det gjøres følgende forutsetninger for beregningene (kfr. NVEs Retningslinje for betongdammer )
φ 25
Dimensjonerende heftfasthet mellom bolt og mørtel
f b bolt =
1,5
N/mm2
Dimensjonerende heftfasthet mellom mørtel og fjell
f b mørtel =
0,75
N/mm2
Tyngdetetthet av fjell (granittisk gneis)
ρ fjell =
26,0
kN/m3
Nødvendig borlengde i fjell for bolten
L forankr =
2,70
m
L bor =
2,85
m
c=
1,00
m
Boltens diameter
φ bolt =
25
mm
Borhullets minste diameter
φ hull =
35
mm
σ forankr =
400
N/mm2
Nødvendig forankringslengde bolt/mørtel
L bolt =
1,67
m
Nødvendig forankringslengde mørtel/fjell
L mørtel =
2,38
m
Effektiv boltelengde
D=
1,51
m
Vekt av fjellprisme
G=
59,2
σ bolt fjell =
121
kN pr. m dam
N/mm2
Største utnyttbare boltespenning
σ bolt =
121
N/mm2
Det gir utnyttbar boltekraft
S bolt =
59,2
kN pr. m dam
Borlengde i fjell inkl. underboring 0,15 m
Senteravstand mellom bolter
Forutsatt boltespenning for forankring (NVE: 400 N/mm2)
Vekt av fjellprisme tilsvarer boltespenning
12701001
Vedlegg 3.5
Geoteknisk stabilitet av fyllingsdam
NOTAT
Vedlegg 3.5
OPPDRAG
OPPDRAGSLEDER
DATO
Saggrendadammen
Finn Hammer
06.02.2015
OPPDRAGSNUMMER
OPPRETTET AV
12701001
Marie Rognes
Saggrendadammen – Stabilitet av fyllingsdam
Saggrendadammen oppfyller ikke kravene i Damsikkerhetsforskriften for dammer i konsekvensklasse 2, når nye flomberegninger legges til grunn. Dagens betongdam har ikke tilstrekkelig
flomavledningskapasitet, og fyllingsdammen oppfyller ikke kravene til høyde og utforming.
Sweco har sett på ulike alternativ for å øke flomavledningskapasiteten. Med nytt flomløp vil
flomstigning bli på 1,0 m ved PMF. Det gjør at fyllingsdammens høyde må økes. Den foreslåtte
forsterkningen av fyllingsdammen øker damhøyden med ca. 0,8 m. Damfoten blir ca. 2 m bredere.
I forbindelse med teknisk plan om utbedring av Saggrendadammen er det utført beregning av
geoteknisk stabilitet av påbygd fyllingsdam. Beregningene er utført i Rocscience Slide versjon
6.0, et todimensjonalt beregningsprogram for skråningsstabilitet. Sikkerhetsfaktorene er beregnet
med analysemetoden GLE/Morgenstern-Price.
Vannstander
De forutsatte vannstandene for beregningene er vist i tabell 1. Vannstander er basert på flomberegninger utført av Sweco i rapport datert 25.11.2014.
Et klimapåslag på 20 % er lagt til Q1000 ved DFV.
Tabell 1: Vannstander
HRV
DFV
MFV
186,36
187,22
187,36
Damgeometri
Saggrendadammen er sannsynligvis bygget som en jordfylling med plastring. Det er støpt betong
mellom plastringssteinene på oppstrøms skråning.
Dammen er foreslått utbedret med en støttefylling og skråningsvern i form av plastring. Oppstrøms skrånehelning er 1:1,6 og nedstrøms skrånehelning 1:1,7. Største damhøyde er ca. 3 m.
Damgeometrien er vist i vedlegg 2.1. Stabilitetsberegningene er gjennomført for dette generelle
tverrsnittet.
1 (3)
Sweco
Drammensveien 260
Box 80 Skøyen
NO-0212 Oslo, Norge
Telefonnummer +47 67 12 80 00
Faks +47 67 12 58 40
www.sweco.no
Sweco Norge AS
Org.nr: 967032271
Hovedkontor: Oslo
Marie Rognes
Mobil +47 45244470
[email protected]
Vedlegg 3.5
Materialparametere
Mohr-Coulombs bruddkriterium er lagt til grunn i beregningene. Materialparameterne benyttet i
beregningene er basert på NVEs «Veileder for fyllingsdammer». I henhold til veilederen er det
benyttet spenningsavhengige friksjonsvinkler. Alle soner er modellert med konstant friksjonsvinkel.
Dimensjonerende materialparametere benyttet i beregningene er vist i tabell 2.
Tabell 2: Dimensjonerende materialparametere
Sone
Plastring
Overgang plastring
(sprengstein)
Støttefylling (grus)
Eksisterende dam,
plastring
Eksisterende dam,
fylling
Fundament
Tetthet
Tørr
Våt
kN/m3
kN/m3
20
23
Koh.
kPa
0
Grunnlag
°
48
20
23
0
48
20
23
0
48
20
23
0
45
22
24
0
45
26
26
0
38
Friksjonsvinkel
Fratrekk* Kar. tørr
°
°
48
5
5
Kar. våt
°
46
48
46
43
41
45
43
40
38
38
38
* Naturmasser
Gjennomstrømning
Damsikkerhetsforskriften krever at nedstrøms fylling skal ha skråningsvern som sikrer at dammen
tåler stor vanngjennomstrømning og/eller overtopping som følge av ulykkeslaster eller skade på
dammen.
Det er foreslått bruk av plastringsstein med D > 0,5 m ved nedstrøms damtå.
En fyllingsdam i bruddkonsekvensklasse 2 skal tåle en lekkasje/overtopping på min. 5 m3/s.
I den foreslåtte utformingen av fyllingsdammen er det benyttet en fiberduk i oppstrøms skråning
for å hindre vanngjennomstrømning i dammen. Fiberduken går fra oppstrøms damtå til ca. 0,35
m over MFV. Fiberduken vil hindre vanngjennomstrømning i dammen.
2 (3)
NOTAT
VEDLEGG 3.5
06.02.2015
Vedlegg 3.5
Geotekniske stabilitetsberegninger - resultater
Resultatene fra beregningene er oppgitt i tabell 4. Skjærsirkelen med lavest beregnet sikkerhetsfaktor for de ulike situasjonene er vist grafisk i vedlegg 3.5.
For situasjon med ugunstigste vannstand er stabiliteten ved ulike vannstander beregnet, og det
mest kritiske resultatet er presentert.
Tabell 3: Sikkerhetsfaktorer
Tilfelle
Damside
Magasinnivå
Krav
Beregnet
Bygging og første
fylling
Oppstrøms
Tomt
1,3
1,91
Nedstrøms
Ugunstigste vannstand
1,5
*
DFV
1,5
1,98
MFV
1,1
1,98
Oppstrøms
Ugunstigste vannstand, 187,10
1,5
1,71
Oppstrøms
Ugunstigste vannstand
1,3
*
Stasjonær tilstand
Hurtig tapping
Nedstrøms
* Merknad: Dammen foreslås utformet med oppstrøms tetting med membran/fiberduk. Hurtige endringer i
poretrykket vil derfor ikke oppstå. Lastsituasjonene første fylling og hurtig tapping er derfor ikke beregnet.
Konklusjon
Stabilitetsberegningene viser at forslaget til forstrekning av Saggrendadammen, under de gitte
forutsetningene, er beregningsmessig stabilt etter forskriftene.
Sweco Norge
Kontrollert av
Marie Rognes
Knut Tjugen
3 (3)
NOTAT
VEDLEGG 3.5
06.02.201
Vedlegg 3.6
Fyllingsdam – geotekniske stabilitetsberegninger
192.5
190
187.5
1.913
W
W
180
182.5
185
Safety Factor
0.000
0.250
0.500
0.750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
3.750
4.000
4.250
4.500
4.750
5.000
5.250
5.500
5.750
6.000+
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
Project
Teknisk plan Saggrendadammen
Analysis Description
Drawn By
Date
SLIDEINTERPRET 6.027
Stasjonaer tilstand - Oppstroms - Tomt magasin
Scale
MARR
15.01.2015
1:100
Company
Sweco Norge AS
File Name
20150115 Endret damtverrsnitt.slim
14
16
192.5
190
187.5
1.980
W
W
180
182.5
185
Safety Factor
0.000
0.250
0.500
0.750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
3.750
4.000
4.250
4.500
4.750
5.000
5.250
5.500
5.750
6.000+
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
Project
Teknisk plan Saggrendadammen
Analysis Description
Drawn By
Date
SLIDEINTERPRET 6.027
Stasjonaer tilstand - Nedstroms - DFV
Scale
MARR
15.01.2015
1:100
Company
Sweco Norge AS
File Name
20150115 Endret damtverrsnitt.slim
14
16
192.5
190
187.5
1.980
W
W
182.5
185
Safety Factor
0.000
0.250
0.500
0.750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
3.750
4.000
4.250
4.500
4.750
5.000
5.250
5.500
5.750
6.000+
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
Project
Teknisk plan Saggrendadammen
Analysis Description
Drawn By
Date
SLIDEINTERPRET 6.027
Stasjonaer tilstand - Nedstroms - MFV
Scale
MARR
15.01.2015
1:100
Company
Sweco Norge AS
File Name
20150115 Endret damtverrsnitt.slim
14
192.5
190
187.5
1.708
W
W
180
182.5
185
Safety Factor
0.000
0.250
0.500
0.750
1.000
1.250
1.500
1.750
2.000
2.250
2.500
2.750
3.000
3.250
3.500
3.750
4.000
4.250
4.500
4.750
5.000
5.250
5.500
5.750
6.000+
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
12
Project
Teknisk plan Saggrendadammen
Analysis Description
Drawn By
Date
SLIDEINTERPRET 6.027
Stasjonaer tilstand - Oppstroms - Ugunstigste vannstand, 187,10 moh.
Scale
MARR
15.01.2015
1:100
Company
Sweco Norge AS
File Name
20150115 Endret damtverrsnitt.slim
14
Slide Analysis Information
Teknisk plan Saggrendadammen
Project Summary
File Name: 20150115 Endret damtverrsnitt
Last saved with Slide version: 6.027
Project Title: Teknisk plan Saggrendadammen
Analysis: Stasjonaer tilstand - Nedstroms - MFV
Author: MARR
Company: Sweco Norge AS
Date Created: 15.01.2015
General Settings
Units of Measurement: Metric Units
Time Units: days
Permeability Units: meters/second
Failure Direction: Left to Right
Data Output: Standard
Maximum Material Properties: 20
Maximum Support Properties: 20
Analysis Options
Analysis Methods Used
GLE/Morgenstern-Price with interslice force function: Half Sine
Number of slices: 25
Tolerance: 0.005
Maximum number of iterations: 50
Check malpha < 0.2: Yes
Initial trial value of FS: 1
Steffensen Iteration: Yes
Groundwater Analysis
Groundwater Method: Water Surfaces
Pore Fluid Unit Weight: 9.81 kN/m3
Advanced Groundwater Method: None
Random Numbers
Pseudo-random Seed: 10116
Random Number Generation Method: Park and Miller v.3
Surface Options
Surface Type: Circular
Search Method: Slope Search
Number of Surfaces: 5000
Upper Angle: Not Defined
Lower Angle: Not Defined
Composite Surfaces: Disabled
Reverse Curvature: Create Tension Crack
Minimum Elevation: Not Defined
Minimum Depth: 0.4
Material Properties
Property
Fundament våt
Eksisterende
dam fylling
tørr
Eksisterende
dam plastring
tørr
___
___
___
Color
Strength
Type
Mohr-Coulomb Mohr-Coulomb
Støttefylling,
grus, tørr
Overgang
plastring,
sprengstein, tørr
Støttefylling,
grus, våt
___
Overgang
plastring,
sprengstein, våt
___
___
Mohr-Coulomb Mohr-Coulomb Mohr-Coulomb
Mohr-Coulomb
Plastring tørr
___
___
Mohr-Coulomb Mohr-Coulomb
Unit
Weight
[kN/m3]
26
22
20
20
20
20
23
20
Cohesion
[kPa]
0
0
0
0
1
0
0
0
Friction
Angle
[deg]
38
40
45
43
35
48
46
48
Water
Surface
Water Table
Water Table
Water Table
Water Table
Water Table
Water Table
Water Table
Water Table
Automatically
Calculated
Automatically
Calculated
Automatically
Calculated
Automatically
Calculated
Automatically
Calculated
Automatically
Calculated
Automatically
Calculated
Automatically
Calculated
Hu Value
Property
Color
Strength Type
Unit Weight [kN/m3]
Cohesion [kPa]
Friction Angle [deg]
Water Surface
Hu Value
Plastring våt
___
Mohr-Coulomb
23
0
46
Water Table
Automatically Calculated
Vedlegg 4
Flomberegninger
Kongsberg kommune
Flomberegning dam Saggrenda
Mars 2015
RAPPORT
Rapport nr:
Oppdrag nr:
Dato:
12701001 - Flom - 1
12701001
09.03.2015
Oppdragsgiver:
Statkraft Energi AS
Flomberegning dam Saggrenda
Sammendrag:
Flomberegninger for dam Saggrenda (klasse 2) i Storelva, Kongsberg kommune, basert på
flomfrekvensanalyse. Det er bare et lite vannspeil oppstrøms dammen, slik at avløpsflommen
er forutsatt å være lik tilløpsflommen.
Beregnede kulminasjonsverdier ved dam Saggrenda (HRV kote 186,36)
Vannstand
Tilløpsflom =
avløpsflom
m³/s
kote
Dimensjonerende flom Q1000
132,3
187,10
Ulykkesflom 1,5xQ1000
198,5
187,36
Flomberegningen vurderes å være i klasse 2 Brukbart hydrologisk datagrunnlag.
Utarbeidet av:
Sign:
Jan-Petter Magnell
NVE-godkjent flomhydrolog i alle klasser
Kontrollert av:
Sign:
Kjetil Sandsbråten
NVE-godkjent flomhydrolog i alle klasser
Oppdragsansvarlig / avd:
Oppdragsleder / avd:
Frode Ålhus / Vannkraft
Finn Hammer / Vannkraft
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
Innhold
1
2
3
Innledning.......................................................................................... 3
Geografisk beliggenhet og beskrivelse av feltparametere ........... 4
Dimensjonerende tilløpsflom .......................................................... 6
3.1
3.2
3.3
3.4
4
Magasin, dam og flomavledningskapasitet ................................. 10
4.1
4.2
5
6
7
8
9
Representative vannmerker ............................................................................. 6
Valg av flomsesong .......................................................................................... 7
Resultater fra flomfrekvensanalysen ................................................................ 7
Flomforløp ........................................................................................................ 8
Magasin, dam og flomløp ............................................................................... 10
Overløpskapasitet .......................................................................................... 10
Dimensjonerende flomstigning og avløpsflommer ..................... 12
Ulykkesflom..................................................................................... 13
Følsomhetsanalyse ........................................................................ 14
Oppsummering og konklusjon ...................................................... 15
Referanser ....................................................................................... 16
Vedlegg 1 Flomfrekvensanalyser
Vedlegg 2 Damtegninger
Vedlegg 3 Utforming labyrintoverløp
Vedlegg 4 Dimensjonerende flom (Q1000)
rao4n2 2008-01-23
Vedlegg 5 Ulykkesflom (1,5xQ1000)
Sweco Norge AS
Mars 2015
1
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
1 Innledning
Det er planlagt ny dam ved Saggrenda i Storelva i Kongsberg kommune. Det er intet
reguleringsmagasin knyttet til dammen. Dammen er plassert i konsekvensklasse 2 (jf. NVEs
vedtak datert 09.02.2015).
En forenklet flomberegning ble utarbeidet i november 2014 (Sweco 2014) og godkjent av NVE
i brev datert 09.02.2015. Beregningen var bare for tilløpsflommer, og ikke vannstandsstigning
ved dammen under flom, da planene for den nye dammen ikke forelå på
beregningstidspunktet.
Foreliggende flomberegning er utarbeidet som en fullstendig flomberegning for den planlagte
ombygging av Saggrendadammen. Beregningen er en utvidelse av den forenklede
flomberegningen fra november 2014. Den er gjort i henhold til gjeldende retningslinjer for
flomberegninger (NVE 2011) med tillegg fra februar 2014. For en dam i klasse 2 skal det
beregnes dimensjonerende flom Q1000 og flom for kontroll av dammens sikkerhet mot brudd i
ulykkesgrensetilstand lik 1,5xQ1000, i det følgende kalt «ulykkesflom».
Det finnes en tidligere flomberegning for dam Saggrenda (NVK 1995).
Sweco Norge AS
Mars 2015
3
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
2 Geografisk beliggenhet og beskrivelse av feltparametere
Saggrenda dam ligger i Kongsberg vest for Skollenborg (jf. kartene i figur 1 og figur 2). NVEs
program LAVANN er benyttet til å bestemme feltarealet i tillegg til en del øvrige
feltparametere. I tabell 1 finnes data for feltet til dam Saggrenda. Nedbørfeltet er vist på kartet
i figur 1.
Tabell 1 Feltdata for nedbørfeltet til dam Saggrenda
Feltareal
A
(km²)
128,3
QN
(l/s pr. km²)
23,7
(m3/s)
3,0
ASE
(%)
0,7
Høyeste punkt i feltet
Hmaks
(kote)
883
Laveste punkt i feltet (lik HRV)
Hmin
(kote)
186,36
Andel snaufjell
(%)
2,5
Andel skog
(%)
88,9
Andel myr
(%)
2,5
Andel sjø
(%)
5,0
Spesifikk avrenning (1960-90)
Middelvannføring (1961-90)
Effektiv sjøprosent
Det ligger en rekke gamle dammer i området vest for Kongsberg, dels tilbake fra driften av
sølvgruvene. Mellom flere av disse dammene ble det overført vann via blant annet flere
trerenner. Informasjon om reguleringene og overføringene fra sølvverkstiden er mottatt fra
Kongsberg kommune i forbindelse med en tidligere flomberegning fra 2011 for dammene i
Tangentjern og Rundetjern (Sweco 2011).
De eksisterende magasinene i nedbørfeltet til dam Saggrenda antas å ligge med overløp i en
flomsituasjon, og det er ikke regnet med noen ekstra forsinkelse eller demping av flommen
som følge av disse.
Alle overføringer ut av feltet er antatt stengt. Det er én overføring inn i feltet i nord, mot
Nydammen, via en trerenne med kapasitet ca. 170 l/s. Denne vannmengden er meget liten
sammenlignet med flommene fra selve nedbørfeltet på 128 km2, og det er valgt å se bort fra
denne overføringen i beregningene av flommer i feltet.
4
Sweco Norge AS
Mars 2015
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
Figur 1 Nedbørfeltet til dam Saggrenda (kilde: LAVANN)
Sweco Norge AS
Mars 2015
5
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
3 Dimensjonerende tilløpsflom
3.1 Representative vannmerker
Det finnes ingen avløpsstasjoner i selve Storelvavassdraget som kan brukes til en
flomfrekvensanalyse. I flomberegningene for Tangentjern og Rundetjern (Sweco 2011) ble
mulige avløpsstasjoner i Kongsberg-området vurdert, og to stasjoner som ligger nær feltet til
dam Saggrenda var blant stasjonene som ble benyttet til flomfrekvensanalyse i 2011, 15.21.
Jondalselv og 12.193 Fiskum. Beliggenheten er vist i figur 2, sammen med beliggenheten av
dam Saggrenda.
Figur 2 Beliggenhet av avløpsstasjoner benyttet til flomfrekvensanalyse. Dam Saggrenda er vist med
rød sirkel.
Avløpsstasjonene har begge nedbørfelt som i størrelsesorden stemmer brukbart med feltet til
dam Saggrenda. Noen feltparametere hentet fra NVEs stasjonsdatabase (HYSOPP) og
digitalt avrenningskart er vist i tabell 2.
Det er ingen spesielle kommentarer på NVEs stasjonsdatabase til kvaliteten på vannføringskurven generelt, eller flomdataene spesielt, for noen av de to valgte avløpsstasjonene.
6
Sweco Norge AS
Mars 2015
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
Tabell 2 Feltdata for benyttede avløpsstasjoner for flomfrekvensanalyse
Dataperiode
15.21 Jondalselv
12.193 Fiskum
1919-2012
1976-2012
Nedbørfelt
km²
125,9
51,6
Middelavrenning (1961-90)
l/s pr. km²
22,53
17,45
Eff. sjøprosent
%
0,25
0,11
Snaufjellandel
%
9,45
0
Andel skog
%
77,12
88,39
Andel myr
%
5,01
2,98
Andel sjø
%
3,37
1,26
Minste høyde
kote
229
84
Største høyde
Kote
920
649
3.2 Valg av flomsesong
Den største flommen hvert år har ved begge stasjonene forekommet i alle måneder fra
mars/april til november, med omtrent lik fordeling på vår og høst. Det er derfor valgt å gjøre
analyse på årsflommer.
3.3 Resultater fra flomfrekvensanalysen
Resultatene fra frekvensanalysen på årsflommer av en dags varighet er vist i tabell 3. Det ble
gjort beregninger i programmet DAGUT (NVEs programbibliotek) med flere fordelingsfunksjoner. Noen flere detaljer fra analysen finnes også i vedlegg 1.
Tabell 3 Resultater flomfrekvensanalyse, årsflommer av en dags varighet (Q M er årlig middelflom og
Q1000 er 1000-års flom)
Stasjon
QM
Q1000/QM
l/s pr. km²
Q1000
Fordeling
l/s pr. km²
15.21 Jondalselv
257
3,064
787
Gumbel
12.193 Fiskum
208
3,176
661
Lognormal
Erfaringstall for Østlandet for Q1000 i mellomstore felt (50-500 km2) er på fra 350-1100 l/s pr.
km2 (NVE 2011), med de største verdiene lengst vest. Resultatene fra frekvensanalysen
stemmer således bra med NVEs erfaringsverdier.
Frekvensanalysen ga omtrent like resultater for de to avløpsstasjonene. Imidlertid er feltet til
15.21 Jondalselv mest sammenlignbart med feltet til dam Saggrenda, både når det gjelder
størrelse, høydefordeling, middelavrenning og beliggenhet, og det er valgt å legge resultatene
for 15.21 Jondalselv til grunn som representative også for flommer ved dam Saggrenda.
Sweco Norge AS
Mars 2015
7
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
En flom fra feltet til dam Saggrenda er i beregningen forutsatt å ha en varighet på 72 timer (3
døgn). Derfor er det også gjort flomfrekvensanalyse for flommer med varighet 2 og 3 døgn.
Denne analysen er bare gjort for avløpsstasjonen 15.21 Jondalselv. Resultater er vist i tabell 4
og i vedlegg 1.
Tabell 4 Resultater flomfrekvensanalyse, årsflommer av en 2 og 3 døgns varighet ved stasjonen 15.21
Jondalselv
Varighet
QM
Q1000/QM
Q1000
l/s pr. km²
Fordeling
l/s pr. km²
2 døgn
215
3,046
655
Gumbel
3 døgn
191
3,047
582
Gumbel
3.4 Flomforløp
På basis av de beregnede spesifikke verdiene for dimensjonerende flom av 1, 2 og 3 døgns
varighet (jf. tabell 3 og tabell 4) er det konstruert et flomforløp med timesverdier for en 72timers flomepisode, som ivaretar de beregnede volumene for hhv. 1, 2 og 3 døgns varighet.
For å bestemme høyeste momentanverdi på tilløpsflommen i løpet av døgnet med størst flom,
er det benyttet observert forhold mellom momentanverdi og største døgnmiddel på 1,31 for
årsflommer ved 15.21 Jondalselv (NVE 2011).
Det konstruerte flomforløpet er vist i figur 3 med timesverdier i l/s pr. km 2.
Tilløpshydrogram dimensjonerende flom
l/s pr. km2
1200
1000
800
600
400
200
0
1
5
9
13
17
21
25
29
33
37
41
45
49
53
57
61
65
69
Timer
Figur 3 Konstruert hydrogram for dimensjonerende tilløpsflom til dam Saggrenda
8
Sweco Norge AS
Mars 2015
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
Nøkkeltall for den beregnede dimensjonerende tilløpsflommen (Q1000) til dam Saggrenda er
vist i tabell 5.
Tabell 5 Beregnet tilløpsflom (Q1000) til dam Saggrenda
Kulminasjonsverdi
m³/s
24-timers middel
m³/s
24-timers middel
l/s pr. km²
132
101
787
Sweco Norge AS
Mars 2015
9
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
4 Magasin, dam og flomavledningskapasitet
4.1 Magasin, dam og flomløp
Dam Saggrenda består av en overløpsdam i betong og en fyllingsdam. Den planlagte
ombygde dammen vil fortsatt bestå av en overløpdam i betong og en fyllingsdam.
Damtegninger finnes i vedlegg 2.
Det er intet magasin av betydning oppstrøms dammen, og i flomberegningen er det forutsatt
at avløpsflommene blir lik tilløpsflommene, mao. ingen demping av flommene i magasinet.
Den ombygde fyllingsdammen vil få topp dam på kote 188,52, og topp tetningssone på kote
187,72. Flomløpet vil bli bygget som et labyrintoverløp, med krone på dagens HRV kote
186,36. En beskrivelse av det planlagte labyrintoverløpet, med en total overløpslengde på 105
m, finnes i vedlegg 3.
Det vil bli en gangbru over flomløpet som vil bli lagt så høyt at det ikke skal være fare for
tilstopping av flomløpet. Med en antatt største trehøyde på 15 m må den vertikale lysåpningen
være på minst 2,1 m, tilsvarende underkant bru minst på kote 188,46. Denne minste
lysåpningen er beregnet ut fra formelen for minimum vertikal lysåpning lik 0,14xHtrær
(Skoglund 1992).
4.2 Overløpskapasitet
Labyrintoverløpet består av 5 «nebb» og får en samlet lengde på 105 m. Labyrintoverløpet er
designet ut fra kriteriet at vannstandsstigningen ved dammen ikke skal overstige 1 m under en
ulykkesflom.
Faktoren µw som inngår i formelen for vannføringskapasiteten til et labyrintoverløp (se vedlegg
3) vil variere med vannstandshøyden over overløpet. Det er beregnet en vannføringskurve for
labyrintoverløpet, der det er tatt hensyn til varierende verdier for faktoren µw ved varierende
vannstander. Verdier for faktoren µw er tatt ut fra en figur vist i vedlegg 3.
Overløpet vil få en horisontal lysåpning under gangbrua på ca 15 m og en vertikal lysåpning
på ca 2,1 m, og det er ikke regnet med tilstoppingsfare av flomløpet.
Den beregnede vannføringskurven er vist i figur 4. Det er ikke beregnet kapasitet for
vannføringer lavere enn ca 30 m3/s, da disse ikke vil følge direkte ut fra formelen for et
labyrintoverløp. Kurven dekker imidlertid vannføringsområdet som er aktuelt i forbindelse med
flomberegningen.
10
Sweco Norge AS
Mars 2015
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
kote
187.40
187.30
187.20
187.10
187.00
186.90
186.80
186.70
186.60
186.50
0
50
100
150
200
m3/s
Figur 4 Vannføringskurve for labyrintoverløp dam Saggrenda (HRV kote 186,36)
Sweco Norge AS
Mars 2015
11
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
5
Dimensjonerende flomstigning og avløpsflommer
Siden magasinet oppstrøms dammen er svært lite, er det ikke regnet med noen demping av
tilløpsflommene slik at avløpsflommen blir lik tilløpsflommen i hvert tidsskritt.
Dimensjonerende avløpsflom lik tilløpsflom (Q1000) er beregnet med kulminasjon på 132,3
m³/s, og med en maksimal flomstigning på 0,74 m til kote 187,10. Resultatet av beregningen
er vist i figur 5 og tabellarisk i vedlegg 4.
Dimensjonerende flom dam Saggrenda
m3/s
Tilløp = avløp
140
Vannstand
187.41
120
187.26
100
187.11
80
186.96
60
186.81
40
186.66
20
186.51
0
186.36
1
5
9
13
17
21
25
29
33
37
41
45
49
53
57
61
65
69
Timer
Figur 5 Forløp dimensjonerende flom Q1000 dam Saggrenda
12
Sweco Norge AS
Mars 2015
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
6 Ulykkesflom
Ulykkesflommen (1,5xQ1000) er beregnet med kulminasjon avløpsflom lik tilløpsflom på 198,5
m³/s, og med en maksimal flomstigning på 1,00 m til kote 187,36. Resultatet av beregningen
er vist i figur 6 og tabellarisk i vedlegg 5.
Ulykkesflom dam Saggrenda
m3/s
Vannstand
Tilløp = avløp
210
187.41
180
187.26
150
187.11
120
186.96
90
186.81
60
186.66
30
186.51
186.36
0
1
5
9
13
17
21
25
29
33
37
41
45
49
53
57
61
65
69
Timer
Figur 6 Forløp ulykkesflom 1,5xQ1000 dam Saggrenda
Sweco Norge AS
Mars 2015
13
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
7 Følsomhetsanalyse
Retningslinjene for flomberegninger (NVE 2011) inneholder et krav om en vurdering av
effekten av forventede klimaendringer. Et klimatillegg skal bare tillegges dimensjonerende
flom.
I en presisering til retningslinjene fra februar 2014 er det tatt inn et krav om at det skal gjøres
en følsomhetsanalyse med beregninger av dimensjonerende tilløpsflommer med tillegg på 10
%, 20 % og 40 % for flomberegninger i klasse 3, 4 og 5. Foreliggende beregning er vurdert å
være i klasse 2 (se kapittel 8).
NVE har, basert på tilgjengelige klimafremskrivninger og modellbetraktninger, estimert
forventede endringer for 1000-års flommer i ulike områder av Norge mot slutten av dette
århundret (Lawrence og Hisdal 2011). For Østlandet er det anbefalt å kalkulere med 0 %
økning i beregnede flomstørrelser i indre områder og 20 % i mer kystnære felt. Kongsberg
ligger så nær kysten at det anbefales å benytte et klimapåslag på 20 %. Generelt anbefales
det også i NVEs rapport å benytte et klimatillegg på 20 % i alle felt mindre enn 100 km2.
Kulminasjonsverdier med klimapåslag for tilløpsflom lik avløpsflom og vannstandsstigning ved
dammen er vist i tabell 6.
NVE pålegger ikke dameiere å ta hensyn til mulige økninger i flomstørrelser, men anbefaler at
effekten av eventuelle klimaendringer vurderes ved nybygging og fornying av eksisterende
anlegg, da dette på lengre sikt vil kunne gi reduserte ombyggingskostnader ved anleggene.
Tabell 6 Kulminasjonsverdier for dam Saggrenda med 20 % klimapåslag på dimensjonerende tilløpsflom
Tilløpsflom =
Vannstand
Vannstandsstigning
avløpsflom
over HRV
Q1000 + 20 %
14
m³/s
kote
m
158,8
187,21
0,85
Sweco Norge AS
Mars 2015
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
8 Oppsummering og konklusjon
Resultatene fra flomberegningene er summert opp i tabell 7.
Tabell 7 Beregnede kulminasjonsverdier for dam Saggrenda (HRV kote 186,36)
Tilløpsflom =
avløpsflom
Vannstand
m³/s
kote
Dimensjonerende flom Q1000
132,3
187,10
Ulykkesflom 1,5xQ1000
198,5
187,36
For dam Saggrenda er største 24-timers tilløpsflom for Q1000 funnet til 787 l/s pr. km².
Erfaringstall for Østlandet for Q1000 i mellomstore felt (50-500 km2) er på fra 350-1100 l/s pr.
km2 (NVE 2011), med de største verdiene lengst vest. Resultatene fra frekvensanalysen
stemmer således bra med NVEs erfaringsverdier.
Det er ikke mottatt noen observerte flomvannstander fra dam Saggrenda. Det er heller ikke
mottatt noen data på observerte flomvannføringer.
I den tidligere flomberegningen for dam Saggrenda (NVK 1995) var det ikke oppgitt
vannstander ved dammen, men dimensjonerende flom (Q1000) hadde en maksimal timeverdi
på 109 m3/s og en største døgnmiddelverdi på 100 m3/s. For PMF var de tilsvarende verdiene
på hhv. 211 m3/s og 195 m3/s. Flomberegningen fra 1995 hadde, ifølge NVEs kommentar fra
1996, mangelfull dokumentasjon av beregningsforutsetningene og anvendt metodikk.
Beregningen var gjort for 15 ulike dammer i Kongsberg kommune, inklusive de fredete
Sølvverks-dammene. Beregningen ble vurdert av NVE på nytt i 2004, og ble ikke funnet
akseptabel og kun gitt en begrenset godkjenning i forbindelse med en konkret revurdering og
dambruddbølgeberegning for enkelte av dammene.
Flomberegningen vurderes å være i klasse 2 Brukbart hydrologisk datagrunnlag, jf. kapittel 8 i
retningslinjer for flomberegninger (NVE 2011).
Sweco Norge AS
Mars 2015
15
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
9 Referanser
Lawrence, D. og H. Hisdal 2011. Hydrological projections for floods in Norway under a future
climate. NVE Report no. 5/2011
NVE 2011. Retningslinjer for flomberegninger. Retningslinjer nr. 4/2011
NVK 1995. Flomanalyse for Kongsberg. Statskpog og Kongsberg kommune. Norsk
Vannbyggingskontor oktober 1995
Skoglund, M. 1992. Damsikkerhetskurs II. SINTEF NHL
Sweco 2011. Flomberegninger for Tangentjern og Rundetjern. Rapport nr. 165790 – Flom – 2
Sweco 2014. Dam Saggrenda – beregning av 1000-års flom. Sweco notat datert 25.11.2014
16
Sweco Norge AS
Mars 2015
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
Vedlegg 1 Flomfrekvensanalyser
(Maksimumsanalyse i NVE-programmet DAGUT)
Flomfrekvensanalyse for: 15.21 Jondalselv
Periode: 1919 - 2012
Nedbørfelt: 125,9 km²
Sesong: Hele året
Varighet: 1 døgn
Middelverdi: 32,3 m³/s
Flomkvantiler (absolutte verdier i m³/s)
Gjentaksint. Fordelingsfunksjon
Lognormal
Gumbel
GEV
Weibull
---------------------------------------------------------5
43,78
42,37
40,62
43,18
10
53,61
50,22
47,23
49,30
20
63,36
57,57
53,28
54,34
50
76,48
67,52
60,70
59,99
100
86,70
74,83
65,98
63,72
200
97,25
82,11
71,01
67,11
500
111,77
91,72
77,31
71,20
1000
123,23
98,98
81,83
74,04
Sweco Norge AS
Mars 2015
17
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
Flomfrekvensanalyse for: 12.193 Fiskum
Periode: 1976 - 2012
Sesong: Hele året
Nedbørfelt: 232 km²
Varighet: 1 døgn
Middelverdi: 10,74 m³/s
Flomkvantiler (absolutte verdier i m³/s)
Gjentaksint. Fordelingsfunksjon
Lognormal
Gumbel
Weibull
--------------------------------------------5
13,86
13,66
14,73
10
16,53
16,13
17,01
20
19,12
18,51
18,91
50
22,52
21,58
21,06
100
25,12
23,88
22,48
200
27,77
26,17
23,79
500
31,34
29,20
26,37
1000
34,12
31,49
26,47
18
Sweco Norge AS
Mars 2015
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
Flomfrekvensanalyse for: 15.21 Jondalselv
Periode: 1919 - 2012
Nedbørfelt: 125,9 km²
Sesong: Hele året
Varighet: 2 døgn
Middelverdi: 27,05 m³/s
Flomkvantiler (absolutte verdier i m³/s)
Gjentaksint. Fordelingsfunksjon
Lognormal
Gumbel
GEV
Weibull
---------------------------------------------------------5
39,65
35,59
34,84
35,64
10
44,70
42,08
39,91
40,30
20
52,66
48,31
44,35
44,11
50
63,32
56,38
49,53
48,34
100
71,61
62,42
53,03
51,12
200
80,14
68,44
56,22
53,64
500
91,85
76,38
60,03
56,66
1000
101,07
82,38
62,64
58,76
Sweco Norge AS
Mars 2015
19
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
Flomfrekvensanalyse for: 15.21 Jondalselv
Periode: 1919 - 2012
Nedbørfelt: 125,9 km²
Sesong: Hele året
Varighet: 3 døgn
Middelverdi: 24,0 m³/s
Flomkvantiler (absolutte verdier i m³/s)
Gjentaksint. Fordelingsfunksjon
Lognormal
Gumbel
GEV
Weibull
---------------------------------------------------------5
32,55
31,63
30,93
31,61
10
39,70
37,39
35,40
35,71
20
46,77
42,91
39,31
39,06
50
56,24
50,06
43,87
42,77
100
63,60
55,42
46,95
45,22
200
71,17
60,76
49,76
47,43
500
81,57
67,80
53,11
50,08
1000
89,76
73,13
55,39
51,91
20
Sweco Norge AS
Mars 2015
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
Vedlegg 2 Damtegninger
Sweco Norge AS
Mars 2015
21
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
Vedlegg 3 Utforming labyrintoverløp
Sweco Norge AS
Mars 2015
25
NOTAT
OPPDRAG
OPPDRAGSLEDER
DATO
Saggrendadammen
Finn Hammer
06.02.2015
OPPDRAGSNUMMER
OPPRETTET AV
12701001
Marie Rognes
Saggrendadammen – Utforming av labyrintoverløp
Kapasiteten for et labyrintoverløp er gitt av Magalhaes (1989) med følgende formel:
=μ ∗
∗ 2∗
∗ℎ
,
Figuren under viser hvordan faktoren µw benyttes videre i beregningene [1]:
Følgende verdier er benyttet i beregningene:
Dimensjonerende flom, Qdim = 1,5·Q1000
Bredde flomløp, W
Flomstigning, h0
Høyde flomløp, P
198,5 m3/s
37,5 m
1,0 m
2,5 m
Dette gir en verdi for µw = 1,2 og h0/P = 0,4. Ut fra figuren blir l/w = 2,8.
1 av 3
Sweco
Drammensveien 260
Box 80 Skøyen
NO-0212 Oslo, Norge
Telefonnummer +47 67 12 80 00
Faks +47 67 12 58 40
www.sweco.no
Sweco Norge AS
Org.nr: 967032271
Hovedkontor: Oslo
Marie Rognes
Mobil +47 45244470
[email protected]
MARR p:\117\12701001 saggrendadammen - flombergn og skisseløsning fyllings- og gravitasjonsdam\08 rapporter\01 rapporter\teknisk
plan\vedlegg\betongdam - labyrintløp utforming notat.docx
Vedlegg 3.2
Labyrintoverløpet består av flere identiske seksjoner. Utformingen av én seksjon bestemmes av
følgende formler:
=4∗ +2∗
=4∗
Hvor:
+2∗
∗ sin( )
l – Lengden av én seksjon
w – Bredden av én seksjon
Figuren under illustrerer alle symbolene [1].
Videre bestemmes en verdi for w, gitt av antall seksjoner, n = W/w, og a.
Det er valgt å bruke n = 5 seksjoner og a = 0,6 m. Deretter kan de resterende verdiene
beregnes. Verdiene er vist i figuren under og i beregningene på neste side.
Referanser:
[1] Hydraulics of spillways and energy dissipators, ch. 9. 2005. Khatsuria
2 av 3
NOTAT
06.02.2015
Vedlegg 3.2
Utforming av labyrintoverløp
Utført av: Marie Rognes
Kontrollert av: Knut Tjugen (Fagansvarlig I)
16.01.2015
Qdim = 1,5∙Q1000
m3/s
198,5
37,5
1,0
2,5
Total bredde, W
Overløpshøyde, H0
Høyde overløp, P
μw
1,20
H0/P
0,40
m
m
m
Fra tabell
l/w = ca.
2,8
Velger følgende verdier
Antall seksjoner, n
Bredde, a
5 stk
0,6 m
Det gir
Bredde pr. seksjon, w
Lengde pr. seksjon, l
Lengde av langside, b
Største tillatte henlning, αmax
7,50
21,00
9,30
20,92
15,91
105,00
Helning, α
Total lengde overløp, L
Verdier bentyttet ved målsøking
Bredde pr. seksjon, w
Helning, α
Krav til verdier
w/P > 2
α/αmax ≈ 0,8
m
m
m
°
°
m
Forklaring av
symboler
7,50 m
15,91 °
w/P = 3,00
α/αmax = 0,76
OK
OK
10
8
6
4
2
0
0
5
10
15
20
25
30
35
Grafen viser flomløpets geometri
16.01.2015
3 av 3
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
Vedlegg 4 Dimensjonerende flom (Q1000)
Time
Tilløp=avløp
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
Sweco Norge AS
Mars 2015
m /s
61.6
62.2
62.9
63.5
64.2
65.4
66.7
68.0
69.3
70.6
71.8
73.1
74.4
77.0
79.5
82.1
87.2
89.8
92.4
94.9
98.8
102.6
115.5
132.3
128.3
124.5
120.6
116.8
112.9
109.1
105.2
101.4
97.5
93.7
89.8
87.2
Vannstand
moh.
186.78
186.78
186.78
186.79
186.79
186.80
186.80
186.81
186.82
186.82
186.83
186.83
186.84
186.85
186.86
186.88
186.90
186.91
186.92
186.93
186.95
186.97
187.02
187.10
187.08
187.06
187.04
187.03
187.01
187.00
186.98
186.96
186.95
186.93
186.91
186.90
Time
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
Tilløp=avløp
Vannstand
3
moh.
186.89
186.88
186.86
186.85
186.84
186.83
186.82
186.80
186.79
186.78
186.77
186.77
186.76
186.75
186.75
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
186.74
m /s
84.7
82.1
79.5
77.0
74.4
71.8
69.3
66.7
64.2
61.6
60.3
59.0
57.7
56.5
55.2
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
53.9
29
Flomberegning dam Saggrenda
_____________________________________________________________________________________________________
Vedlegg 5 Ulykkesflom (1,5xQ1000)
Time
Tilløp=avløp
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
30
m /s
92.4
93.3
94.3
95.3
96.2
98.1
100.1
102.0
103.9
105.8
107.8
109.7
111.6
115.5
119.3
123.2
130.9
134.7
138.6
142.4
148.2
154.0
173.2
198.5
192.5
186.7
180.9
175.1
169.4
163.6
157.8
152.0
146.3
140.5
134.7
130.9
Vannstand
moh.
186.92
186.93
186.93
186.94
186.94
186.95
186.96
186.96
186.97
186.98
186.99
187.00
187.01
187.02
187.04
187.06
187.09
187.10
187.12
187.14
187.16
187.18
187.26
187.36
187.33
187.31
187.29
187.26
187.24
187.22
187.20
187.17
187.15
187.13
187.10
187.09
Time
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
Tilløp=avløp
Vannstand
3
moh.
187.07
187.06
187.04
187.02
187.01
186.99
186.97
186.96
186.94
186.92
186.91
186.91
186.90
186.89
186.88
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
186.87
m /s
127.0
123.2
119.3
115.5
111.6
107.8
103.9
100.1
96.2
92.4
90.5
88.5
86.6
84.7
82.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
80.8
Sweco Norge AS
Mars 2015