Eksempler: organisatoriske sikringstiltak mot oversvømmelser

Hovedfokus i eksemplene ligger på hvordan vannstandsendringer utvikler seg i vassdrag og i sjøen og dermed på varslingstiden. Husk at man i mange tilfeller vil ha tidlige signaler på situasjoner som krever at det organisatoriske sikringstiltaket blir aktivert. Antakeligvis vil slike situasjoner også bli oppfanget i et varsel. Dette kan bli brukt til en gradvis opptrapping av beredskapsorganisasjonen og må være beskrevet i beredskapsplanen for eksempel som innledende oppgaver eller økt årvåkenhet, uten at det organisatoriske sikringstiltaket må bli aktivert med det samme. En gradvis opptrapping av aktivitetene kan bidra til å redusere responstiden når først alarmen for å sette opp det organisatoriske tiltaket går.

Når man skal anslå hvor lang tid det tar for vannet å stige fra et nivå til et annet, er det vesensforskjell på om stedet som undersøkes ligger ved en innsjø eller langs en elv. Ligger stedet langs en elv, stiger vannstanden i takt med vannføringen, uten noen forsinkelse. Ved en innsjø vil en økning i vannføringen ikke slå ut på vannstanden med en gang, men langsomt løfte innsjøvannstanden inntil vannføringen ut av sjøen er like stor som vannføringen inn. Størrelsen på innsjøen i forhold til størrelsen på nedbørfeltet har mye å si for denne dempningseffekten. Tiden dette tar kommer i tillegg til, og kan for større innsjøer være betydelig lengre enn, tiden det tar for vannføringen inn i sjøen å stige. Den er også enklere å beregne.

Tyrifjorden som eksempel for en stor innsjø

Tyrifjorden i Drammensvassdraget har et innsjøareal på 140 km². Gjeldende flomnivåer for Tyrifjorden finnes i Flomsonekart - Delprosjekt Hønefoss (NVE 7/2003). Fra denne rapporten er forskjellen mellom ulike flomnivåer beregnet i tabellen under. Gitt nivå for trigger og basissikring, blir spørsmålet: Hvor kort tid kan det ta for vannet å stige mellom disse nivåene?

Tabell: Forskjell i vannstand Tyrifjorden mellom nivå for middelflom H_M og 5- til 100-års flomvannstand.

Tyrifjorden	H5	H10	H20	H50	H100
Endring H i forhold til HM	0,5 m	0,7 m	0,9 m	1,0 m	1,4 m

 

I Tyrifjorden er det en lang måleserie, helt tilbake til 1887. Maksimalt observert vannstandsstigning i løpet av et døgn er ca. 0,35 m og i løpet av to døgn ca. 0,7 m. Under «Hans» i august 2023 steg Tyrifjorden med 0,5 m i løpet av 34 timer.

Reguleringsgraden i denne delen av Drammensvassdraget har økt fra ca. 2 % i 1910, ca. 10 % i 1934 og ca. 30 % i 2023. Flomstigningen i Tyrifjorden var altså like rask i 2023 som da vassdraget var nesten helt uregulert.

For beregning av varslingstid for iverksetting av organisatoriske flomsikringstiltak antas en maksimal stigning på opp mot 0,4 m per døgn. Tabellen under viser sammenhengen mellom ulike triggernivå, valgt nivå for basissikring og varslingstid.

Tabell: Sammenstilling av beregnet varslingstid som tid fra ulike triggernivå  H_tigger til nivå for basissikring H_basis er nådd.

Triggernivå, Htrigger	Basissikring Hbasis=H50	Basissikring Hbasis=H100
HM	2-3 døgn	3-4 døgn
H5	Ca. 1 døgn	Ca. 2 døgn
H10	< 1 døgn (ca. 12-18 timer)	1-2 døgn
H20	<< 1 døgn (ca. 4-6 timer)	1-2 døgn

 

Det betyr for eksempel at med en basissikring på nivå med 50-årsflom og en trigger på 5-årsflom, vil man ha ca. 1 døgn tilgjengelig for å aktivere det organisatoriske sikringstiltaket. Reduseres triggeren, til nivå for middelflom, vil man ha 2-3 døgn tilgjengelig. Valg av lavere triggernivå medfører samtidig at triggeren vil bli utløst oftere.

Vangsvatn som eksempel for en mellomstor innsjø

Vangsvatnet ved Voss har et innsjøareal på ca. 8 km². Gjeldende flomnivåer for Vangsvatnet finnes i Flomberegning for Vosso (NVE 56/2015). Fra flomberegningsrapporten er forskjellen mellom ulike flomnivåer beregnet i tabellen under. Gitt nivå for trigger og basissikring, blir spørsmålet: Hvor kort tid kan det ta for vannet å stige mellom disse nivåene?

Tabell: Forskjell i vannstand for Vangsvatnet mellom nivå for middelflom H_M og 5- til 500-års flom H₅ til H₅₀₀.

Vangsvatnet	HM	H5	H10	H20	H50	H100	H200	H500
Endring H i forhold til HM	0,0	0,6 m	1,1 m	1,5 m	2,2 m	2,7 m	3,1 m	3,8 m

 

I Vangsvatnet er det en måleserie tilbake til 1892. Maksimalt observert vannstandsstigning i løpet av et døgn er over 4 m. 30 år med data med fin tidsoppløsning gir eksempler på flommer som har steget med 1,6 m i løpet av 4-5 timer (ca. 0,4 m/time) og 3,5 m på 14 timer (ca. 0,25 m/time).

For å anslå varslingstid for å aktivere et organisatorisk flomsikringstiltak, antas en maksimal stigning på 0,4 m per time for inntil 6 timer og 0,25 m per time for inntil 24 timer. Tabellen under viser sammenhengen mellom ulike triggernivå, valgt nivå for basissikring og varslingstid.

Tabell: Beregnet varslingstid som tid fra triggernivå H_trigger til nivå for basissikring H_basis er nådd.

Triggernivå, Htrigger	Basissikring Hbasis=H50	Basissikring Hbasis=H100	Basissikring Hbasis=H200
HM	Ca. 5 timer	Ca. 7 timer	Ca. 8 timer
H5	Ca. 4 timer	Ca. 5 timer	Ca. 6 timer
H10	2 – 3 timer	Ca. 4 timer	Ca. 5 timer

 

Det betyr for eksempel at med en basissikring på nivå med 50-årsflom og en trigger på nivå for 5-årsflom, vil varslingstid for å aktivere organisatoriske tiltak være ca. 4 timer.

Refleksjoner rundt eksemplene for Tyrifjorden og Vangsvatnet

Basert på eksemplene over, gjør vi her noen refleksjoner rundt klimaendringer, hyppigheten av at triggeren blir utløst og effekten av lengde på måleserien og tidsoppløsning.

Mulig effekt av klimaendringen på varslingstid

I Vossovassdraget ventes det 40 % økning av flomvannføringene som følge av klimaendringer. Det betyr også raskere vannstandsøkninger i Vangsvatnet. Gitt en slik økning av flomvannføringen, vil en anslagsvis kunne få samme vannstandsstigning som målt i 2025-klima på omkring 70 % (1/1,4=0,71) av tiden. Det betyr kortere tid for å aktivere organisatoriske sikringstiltak enn gitt i tabellen over. Gitt basissikring på nivå med 100-års flomvannstand i 2025 og trigger på 5-årsflom, vil varslingstid reduseres fra ca. 5 timer til mellom 3 og 4 timer.

Hvor ofte blir triggernivået overskredet?

Oversikten i tabellen under viser hvor ofte vannstanden har vært over ulike flomnivåer i løpet av de siste 30 årene i Tyrifjorden og Vangsvatnet. Hvis en for disse to innsjøene hadde hatt en trigger på nivå med middelflom og en basissikring på nivå med 50-års flomvannstand, ville en i Tyrifjorden nådd triggernivået 11 ganger og i Vangsvatnet 28 ganger, av og til flere ganger pr år. I Tyrifjorden ville vannstanden nådd nivå for basissikring en gang og i Vangsvatnet to ganger i løpet av disse 30 årene.

Tabell: Viser hvor ofte flomvannstanden over gitt flomnivå har blitt nådd i perioden 1995-2024

Flomvannstand	Tyrifjorden	Vangsvatnet
HM	11	28
H5	3	14
H50	1	2
H200	0	1

Observerte vannstandsendringer – begrenset lengde på tidsserier

Data fra Tyrifjorden kan illustrere noe av usikkerheten knyttet til at vi ofte har et begrenset antall år med observasjoner, som vist i figuren under. Fra 1990-2010 er maksimal vannstandsøkning i løpet av 1 døgn ca. 0,2 m, utvides perioden til 2020 øker dette til ca. 0,3 m og inkluderes også flommen "Hans" i 2023 blir maksimal stigning i løpet av et døgn 0,35 m. Ved utredning av organisatoriske flomsikringstiltak bør det tas høyde for at man kan få større vannstandsøkninger enn observert, spesielt dersom tidsserien er kortere enn 30-50 år.

Tidsoppløsning på vannstandsdata

I Vangsvatnet ved Voss, hvor vi har målestasjonen Bulken, fins det vannstandsdata med fin tidsoppløsning fra 1994, mens det er daglige avlesninger av vannstand tilbake til 1892. I perioden 1994-2024 har største vannstandsendring i løpet av et døgn vært ca. 3 m, basert på døgndata. Samtidig viser data med fin tidsoppløsning at det i løpet av 24 timer har vært en vannstandsstigning på 4,5 m og 3 m i løpet av 11 timer. Her er det altså observert ca. 50 % større stigning i løpet av 24 timer enn det døgndataene gir, og like stor stigning på et snaut halvt døgn som maksimalt observert ut fra døgnverdiene. Dette er illustrert i figurene under fra to flommer høsten 2005 og høsten 2022. Disse forholdene er det viktig å være klar over og ta hensyn til ved utredning av organisatoriske flomsikringstiltak, spesielt på steder hvor varslingstid er kort (mindre enn 1-2 dager). Analyser basert på tidsserier med døgndata, kan gi for lang beregnet varslingstid for aktivering av et organisatorisk sikringstiltak.

Hvis man har en målestasjon med mange år med målinger, typisk mer enn 30 år i en innsjø eller elv oppstrøms området hvor det planlegges organisatoriske tiltak, kan observasjonene benyttes til å gjøre noen gode vurderinger. Dette med bakgrunn i NVE rapport 2/2013 og NVE veileder 1/2025.

Fordelen med oppstrøms måling i forhold til måling på tiltaksstedet, er at flombølgen bruker tid på å bevege seg nedover, og at en derfor kan få noe mer tid til disposisjon fra triggernivå nås til det organisatoriske tiltaket må være på plass. Ulempen er økt usikkerhet knyttet til hvor godt stasjonen representerer forholdene på tiltaksstedet. Sideelver som kommer inn mellom oppstrøms triggersted og tiltakssted og som ikke selv er målt, vil kunne gi overraskende flommer ved tiltaksstedet som ikke fanges opp ved målestedet. Usikkerheten øker med økende forskjell i nedbørfelt mellom målestasjon og tiltakssted. Derfor kan det være forskjellig gjentaksintervall på flommen ved triggerpunktet og tiltaksstedet. Det kan gi opphav til både «falske» triggere, men også større flommer ved tiltaksstedet enn det «trigger-informasjonen» skulle tilsi. Når det er et stort restfelt mellom triggersted og tiltakssted kan det derfor vært fornuftig også å bruke en lokal trigger (målestasjon) plassert i umiddelbar nærhet til sikringstiltaket.

Trigger i Tyrifjorden og organisatorisk tiltak mellom utløp Tyrifjorden og samløp med Hallingdalselva

Fra Tyrifjorden ved Vikersund og ned til samløp med Snarumselva ved Geithus er det en strekning på 6 km, som er vist i kartutsnittet under. På denne strekningen øker nedbørfeltet med kun 0,5 %. Vannføringene ved utløpet av Tyrifjorden vil derfor representere flomvannføringene på denne strekningen svært godt. Strekningen er imidlertid for kort til å gi noe ekstra varslingstid for iverksetting av organisatoriske sikringstiltak sammenlignet med tilsvarende beregninger for områdene rundt Tyrifjorden.

Kartutsnitt som viser Tyrifjorden som ligger ved Hønefoss i Drammensvassdraget. Det er ca. 6 km fra utløpet av Tyrifjorden ved Vikersund til samløpet med Snarumselva ved Geithus, merket med svart ring. Det er mulig å zoome og panere i kartutsnittet.

Snarumselva kommer fra Krøderen i nedre del av Hallingdal. Etter samløp med Snarumselva, utgjør greinen fra Tyrifjorden 65 % av nedbørfeltet til Drammenselva. Ved utløp i Drammensfjorden er andelen redusert til 58 %. For å få en god beskrivelse av flomforholdene også i nedre del av Drammenselva, er det behov for målinger også fra Snarumselva/ Krøderen og eventuelt andre mindre sideelver. Det finnes målestasjoner med lange dataserier i både Krøderen og Snarumselva, som kan brukes til dette formålet.

Trigger i Raundalselvi oppstrøms Vangsvatnet og organisatorisk sikringstiltak ved Vangsvatnet

I Vossovassdraget fins det målinger ved blant annet stasjonen 62.15 Kinne i Raundalselvi som renner ut i Vangsvatnet. Nedbørfeltet til målestasjonen dekker nesten halve nedbørfeltet (47 %) til Vangsvatnet, se kartutsnittet under. Hensikten med å benytte Kinne som trigger for organisatoriske sikringstiltak i Vangsvatnet, ville være å få lenger tid til iverksetting av tiltak, enn ved å benytte triggerinformasjon/målinger fra Vangsvatnet.

Kartutsnitt som viser Vossovassdraget som renner fra øst mot vest. Målestasjonene 62.15 Kinne i Raundalselvi, 62.5 Bulken i Vangsvatnet og 62.115 Evangervatn i Evangervatnet er merket med svarte sirkler. Bruk zoom og paner-funksjonene for å få oversikt over vassdraget. 

En innsjø virker både dempende og forsinkende på flom. Det medfører at flomtoppen kommer noen timer tidligere ved Kinne i Raundalselvi enn ved Bulken i Vangsvatnet. Avstanden mellom Kinne og Vangsvatnet er med ca. 5 km imidlertid kort, slik at vannet bruker kort tid fra målestasjonen og ned til utløpet i innsjøen. Det er derfor liten ekstra transporttid, mindre enn én time, å hente på tidsforsinkelse på denne elvestrekningen.

Ved de største flommene med enn vannføring på over 600 m³/s ut av Vangsvatnet ved stasjonen Bulken, har flomtoppen vært 5-10 timer tidligere ved Kinne enn ut av Vangsvatnet. Nesten hele denne forsinkelsen skyldes selve innsjøen, bare en liten del skyldes strekningen fra Kinne ned til Vangsvatnet. Forholdene er illustrert i figuren under for en stor flom i november 2022.

Det er imidlertid flere forhold som er av stor betydning for om Kinne egner seg som trigger for tiltak rundt Vangsvatnet. Vil for eksempel en flom i Vangsvatnet alltid være forårsaket av en relativt like stor flom i Raundalselvi? Det er ofte en rimelig god sammenheng mellom flomnivåene i Raundalselvi og flom ut av Vangsvatnet, men ikke alltid. I for eksempel desember 2015 var det opp mot 50-årsflom i Vangsvatnet samtidig som flommen i Raundalselvi var i underkant av en 5-årsflom. Flomforløpet fra desember 2015 i Raundalselvi og Vangsvatnet er vist i detalj i figuren under. Hvis man i denne situasjonen hadde benyttet 5-årsflom ved Kinne som trigger, og situasjonen hadde utviklet seg til en større flom, ville man fått kortere tid til å aktivere et organisatoriske sikringstiltak enn om man hadde benyttet observasjoner i selve Vangsvatnet som trigger. Anslagsvis ville Kinne nådd nivå for 5-årsflom omkring 7 timer etter at Vangsvatnet hadde nådd dette nivået. Dette illustrerer at skulle Kinne vært benyttet som trigger for Vangsvatnet, måtte man hatt på plass flere triggere i flere andre større tilløpselver til Vangsvatnet. I tillegg gir dataene fra målestasjonen i Vangsvatnet også gi nyttig informasjon som supplerer triggermålingene i tilløpselvene.

Flomtoppen i Raundalselvi var i underkant av en 5-årsflom, da var vannstand/vannføring ut av Vangsvatnet på nivå med 20-årsflom. Flomtoppen i Vangsvatnet var noen timer senere noe under 50-årsflom. Flomnivåene er merket med ulike farge datapunkt.

Trigger i Vangsvatnet oppstrøms Evangervatnet og organisatorisk sikringstiltak ved Evangervatnet

I Vossovassdraget fins det målinger ved stasjonen 62.5 Bulken i Vangsvatnet tilbake til 1892. Vannet fra Vangsvatnet renner ut i Vosso og etter 10 km ut i Evangervatnet. Nedbørfeltet til Bulken dekker 74 % av nedbørfeltet til Evangervatnet. Ut fra dette ville det være rimelig å anta at stasjonen Bulken kan benyttes som trigger for organisatoriske tiltak i Evangervatnet. Med en vannhastighet på anslagsvis 2 m/s, er det rimelig å anta en transporttid fra Vangsvatnet til Evangervatnet på ca. 1 time. Begge vannene er vist i kartutsnittet vist i eksempelet over.

I Evangervatnet fins det observasjoner siden 2018. Det har vært flere store flommer i Vossovassdraget de siste årene. Observasjonene viser at flomtoppen som regel er noen timer tidligere i Evangervatnet enn i Vangsvatnet, selv om Evangervatnet ligger lengre nedstrøms. Figuren under viser at flomtoppen i november 2022 kom 3 timer tidligere i Evangervatnet enn i Vangsvatnet.

Årsakene er flere. For det første kommer været ofte vestfra, slik at de vestlige delene av vassdraget treffes av regn noen timer tidligere enn områdene lengst øst. Dernest er det vanligvis mer nedbør i de vestlige enn østlige delene av Vossovassdraget. I tillegg er det i lokalfeltet til Evangervatnet en avstand på 5-10 km fra innsjøen til vannskillet, mens i lokalfeltet til Vangsvatnet er tilvarende avstand opp mot 40 km. Ut fra dette vil ikke målinger kun i Vangsvatnet være egnet som trigger for organisatoriske tiltak i Evangervatnet.

Trigger ved Helleland og organisatorisk sikringstiltak i Egersund

Egersund kommune har sikret deler av sentrum mot 200-årsflom. Flomsikringstiltaket består blant annet av en flommur med innslag av organisatoriske elementer i form av mobile bjelkestengsler. Flomsonekartlegging fra 2010 viste at uten tiltak var det flere flomutsatte områder allerede ved 10-årsflom.

Målestasjonen 27. 24 Helleland ligger ca. 12 km oppstrøms Egersund, se kartutsnitt under. Nedbørfeltet til stasjonen utgjør 77 % av nedbørfeltet til Hellelandselva ved Egersund som er på 242 km2. Det er mer enn 100 år med observasjoner ved stasjonen, ca. 20 år med timesdata. For å vurdere hvor kjapt en flom kan utvikle seg i et relativt lite vassdrag, er det behov for data med fin tidsoppløsning.

Kartutsnitt som viser Hellelandsevla mellom målestasjonen 27.24 Helleland og Egersund, som er merket med svarte sirkler. Bruk zoom- og paner-funksjonene for å få oversikt over vassdraget. 

I forbindelse med utarbeiding av flomsonekart er det beregnet flomstatistikk for Helleland i Flomberegning for Hellelandselv, Egersund (NVE rapport 11/2011). Basert på denne er det beregnet forskjeller mellom ulike vannføringer i tabellen under.

Tabell: Flomvannføringer i m³/s ved Helleland ved 2025-forhold og med 20 % klimapåslag. Forskjellene i vannføring mellom nivå for middelflom Q_M og 5- til 200-årsflom Q₅ til Q₂₀₀ er avrundet til nærmeste 10 m³/s.

	QM	Q5	Q10	Q20	Q50	Q100	Q200
Helleland, 2025-forhold	160	199	232	264	306	338	371
Helleland med 20 % klimapåslag	192	239	278	317	367	406	445
Endring av vannføring i forhold til QM	0	40	70	100	150	180	210
Endring, flomverdier med 20 % klimapåslag	30	80	120	160	210	250	290

 

Observasjoner ved Helleland viser en maksimal vannføringsøkning under flom på ca. 100 m3/s på 4 timer og i underkant av 30 m3/s i løpet av en time. Tidsserien med findata er med ca. 20 år relativt kort, slik at for overslagene under er det antatt en økning på 30 m3/s per time i flere timer etter hverandre. Mellom middel- og 50-årsflom er det en forskjell på ca. 150 m3/s og mellom middel- og 100-årsflom ca. 180 m3/s. Med en vannføringsøkning som angitt ovenfor, gir det 5 timer fra en passerer middelflom til en kan nå 50-årsflom og ca. 6 timer til 100-årsflom. Hvis en antar at flomtoppen beveger seg med en hastighet på 2 m/s, gir det en transporttid fra Helleland til Egersund på ca. 2 timer. På strekningen fra Helleland til Egersund går elva gjennom noen relativt store innsjøer og det kommer til flere mindre sidebekker. Flomtoppen i sidebekkene vil ofte komme tidligere enn i hovedelva. En mer detaljert hydraulisk beregning av hele elvestrekningen inklusive innsjøer og sidebekker, kan gi et sikrere estimat på transporttid og fordrøyning på hele strekningen. Modellering med ulike samtidigheter for flomtoppen i hovedelva og sidebekkene vil også gi et godt grunnlag for vurdering av hvor sensitiv vannstandsstigningen ved Egersund er for ulike samtidigheter. Tabellen under viser sammenhengen mellom triggernivå, valgt nivå for basissikring og varslingstid.

Tabell: Beregnet varslingstid for sikringstiltak ved Egersund med basissikring på Q₅₀ eller Q₁₀₀ og trigger ved Helleland ved Q_M, Q₅ eller Q₁₀. Varslingstiden blir summen av tiden for vannføringsøkningen ved Helleland pluss transporttiden til Egersund. 

	Tid for vannføringsøkning ved Helleland		Transporttid	Varslingstid for sikringstiltaket ved Egersund
Trigger ved Helleland	Q50	Q100		Basissikring Q50	Basissikring Q100
HM	4-5 t	5-6 t	2 t	6-7 t	7-8 t
H5	3-4 t	4-5 t	2 t	5-6 t	6-7 t
H10	2-3 t	3- 4 t	2 t	4-5 t	5-6 t

 

Med et triggernivå på middelflom og en basissikring på 50-årsflom vil man ha 6-7 timer tilgjengelig for å aktivere organisatoriske tiltak. Økes basissikringen til 100-årsflom øker den tilgjengelige tiden til 7-8 timer. Med et triggernivå på middelflom, vil det enkelte år ikke være noen tilfeller med større vannføringer enn dette, mens andre år kan det skje flere ganger. For eksempel var vannføringen i årene 2011-2013 aldri over middelflom, mens det høsten 2017 var tre flommer større enn middelflom. Settes triggernivået lavere, for eksempel til 80 % av middelflom, kan en få mange alarmer i året. Et slikt lavere triggernivå, ville for eksempel utløst alarm ved Helleland 11 ganger i 2020.

I fremtiden, hvor klimaendringer ventes å gi 20 % økning av flomstørrelser i dette området, vil et triggernivå på middelflom per 2025, utløse «alarm» flere ganger per år. Mer intenst regn og økte flommer som følge av klimaendringer, vil også kunne medføre at varslingstid for iverksetting av organisatoriske sikringstiltak kan bli kortere enn det analysen av historiske observerte flomdata tilsier. Dette må bli ivaretatt gjennom revisjon av beredskapsplanen, der det må vurderes om triggernivået som er satt fortsatt er tilstrekkelig. Det kan være lurt å gjennomføre en sensitivitetsanalyse for triggernivå og sjekke at det er tilstrekkelig varslingstid gjennom tiltakets levetid.

På Buøy ved elva Tokkeåi ved Dalen sentrum i Tokke kommune er det etablert et organisatorisk sikringstiltak, se kart under. Den organisatoriske delen er omtrent 110 m lang og er en del av et større sikringstiltak med samlet lengde på omtrent 1000 m. Resten av tiltaket består av permanente løsninger, henholdsvis flomvoller og flommur. På dette stedet har man basissikring i form av betongmur til og med 100-årsflom, og mulighet for å sette opp organisatoriske sikringstiltak for å sikre til og med en 200-årsflom med sikkerhetspåslag og fribord. Tabellen under viser beregnede flomverdier i Tokkeåi ved Dalen sentrum og vannstand ved målestasjonen 16.117 Elvarheim, sammen med samtidig vannstand i innsjøen Bandak. Det er ikke forventet økning av flomverdiene i Tokkeåi på grunn av klimaendringer. Det organisatoriske sikringstiltaket er lokalisert på samme sted som målestasjonen 16.117 Elvarheim.

Kartutsnitt som viser sikringstiltaket på Buøy i Dalen, Telemark. På vestsiden er det et 110 m lang organisatorisk sikringstiltak som er merket med gult oval på kartet. Både målestasjonen 16.114 Elvarheim og Buøy er merket med svarte sirkler. Bruk zoom- og paner-funksjonene for å få oversikt over vassdraget eller å zoome inn på sikringstiltaket. 

Tabellen under viser at vannføringen øker med 200 m³/s fra 100- til en 200-årsflom. Denne store endringen i vannføring kommer fra at man ved 100-årsflom forventer at reguleringene oppstrøms fortsatt holder igjen noe vann, men at man ved en 200-årsflom når «uregulerte tilstander». Fra middelflom til en 100-årsflom har man en vannføringsøkning på 325 m³/s. I Tokkeåi har kommunen et samarbeid med regulanten i vassdraget. Regulanten varsler kommunen om det er forventet at mye vann kommer i overløp fra magasinene oppstrøms Dalen sentrum. Dette, sammen med målinger ved 16.117 Elvarheim, gir et samlet grunnlag for vurdering av om det er nødvendig å sette opp de organisatoriske elementene.

Tabell: Vannføringer, Q, og vannstander, H, i både Tokkeåi ved Elvarheim og vannstand i Bandak

Flom	Q i Tokkeåi	H i Tokkeåi	Samtidig H i Bandak
Middelflom	265 m3/s	76,1 moh	72,9 moh
5-årsflom	330 m3/s	76,3 moh	73,1 moh*
10-årsflom	375 m3/s	76,7 moh	73,5 moh
100-årsflom	590 m3/s	77,3 moh	74,3 moh
200-årsflom	790 m3/s	77,7 moh	74,9 moh

* Estimert verdi, ikke beregnet når flomsonekartet ble laget

 

Med 90 %, er mesteparten av nedbørfeltet til Tokkeåi regulert. Et restfelt på omtrent 200 km2 renner mot Dalen uregulert. Det er for det meste små bekker som renner inn i hovedelva i løpet av strekkene mellom magasinene og målestasjonen 16.117 Elvarheim, som ligger i Dalen. Hvor mye ekstra vannføring inn i Tokkeåi kan dette restfeltet generere i en flomsituasjon?
Tokkeåi er et stort vassdrag, og det går som regel noe tregt. Likevel kan det ved store flommer, når magasinene oppstrøms går i overløp, stige fort i vassdraget. De største flommene i nyere tid i Tokkeåi og i mindre, uregulerte elver som renner inn i Tokkeåi, ble målt i 2015 og 2017. Tabellen under viser den største stigningen og hvor fort vannet steg. Vi har ikke samtidige målinger ved alle målestasjoner i alle tilfeller.

Tabell som viser økning i vannføring og tilhørende tid ved ulike målestasjoner for en flom i 2015, september 2017 og oktober 2017

	2015	september 2017	oktober 2017
16.117 Elvarheim	380 m3/s på 2 døgn	130 m3/s på 7 t	190 m3/s på 6 t
16.112 Byrteåi	-	140 m3/s på 5 t	-
16.189 Bjønntjønn	14 m3/s på 17 t	10 m3/s på 10 t	13 m3/s på 9 t
16.490 Rusåi	33 m3/s på 2,5 døgn	-	27 m3/s på 2,5 døgn

 

Det har flere ganger vært rask vannføringsstigning i Tokkeåi ved Dalen. I 2015 steg vannføringen 380 m³/s på 2 døgn, tilsvarende en økning fra middelflom til over en 100-årsflom. Under flommen i oktober 2017 steg vannføringen med 190 m³/s på bare 6 timer. Det tilsvarer forskjellen mellom en 100-årsflom og 200-årsflom. Denne gangen gikk magasinet Byrtevatn i overløp, noe som førte til i hvert fall 50 m³/s ekstra vannføring til vassdraget. Får man samme stigningstakt over mer enn 6 timer, vil det ta bare 12 timer før en middelflom blir til en 100-årsflom.

16.189 Bjønntjønn er et felt på 33 km² og er et nokså godt representativt felt for restfeltene til Tokkeåi. Feltet er relativt lite og uregulert, men har en noe høy effektiv innsjøprosent på 1,4. Man ser at i dette feltet er raskeste stigning 13 m³/s på 9 timer. 10 % av målestasjonen 16.117 Elvarheim sitt nedbørfelt er uregulert, og det tilsvarer omtrent 200 km². Tenker vi hele restfeltet på ca. 200 km² kan øke like fort på samme tid vil man i løpet av 9 timer få en vannføring på rundt 80 m³/s. Kulminert 200-årsflom beregnet ved 16.189 Bjønntjønn er på 22,8 m³/s. Hvis hele restfeltet opplever en 200-årsflom på samme tid blir dette en vannføring til Tokkeåi på 138 m³/s. Basert på dette kan man si at restfeltet til Tokkeåi ikke kan generere en flom høyere enn nivå for basissikringen. Dette vil også gjelde med tanke på klimaendringer. I sideelvene til Tokkeåi er det en anbefaling på opp mot 40 % klimapåslag. Dette fører til en total vannføring for restfeltet med klimapåslag på 190 m³/s, som heller ikke vil føre til en flom over nivå for basissikringen.

Det er omtrent 12 km fra utløpet av Byrtevatn til tiltaksstedet i Dalen sentrum, omtrent 20 km fra utløpet av Vinjevatn og omtrent 25 km fra overløpet i Totak. Alle disse tre magasinene vil egne seg som triggere, men ved de siste store flommene i Tokkeåi er det Byrtevatn som har gått i overløp, slik at regneeksemplet her tar utgangspunkt i det magasinet. Med en vannhastighet på 2 m/s, vil det ta vannet omtrent 2 timer fra det går i overløp i Byrtevatn til det når Dalen sentrum. Følger man logikken presentert i eksempelet med Helleland, tar man først tiden det tar for vannet å stige fra triggernivå til sikringsnivå, også legger man til tiden det tar for vannet å renne fra målestedet til sikringsstedet for å finne den tilgjengelige tiden, se tabell under.

Tabell: Beregnet tidsforskjell ved trigger fra triggernivå H_tigger til nivå for basissikring H_basis er nådd, transporttid og resulterende tilgjengelig tid.

	Tid fra triggernivå til flomnivå ved stasjon	Transporttid	Varslingstid
Triggernivå	Basissikring Q100		Basissikring Q100
QM	10-12 t	2 t	12-14 t
Q5	8-10 t	2 t	10-12 t
Q10	6-8 t	2 t	8-10 t

Eksempelet er fra Stavanger 10. februar 2020 under ekstremværet Elsa og viser vannstandsvarselet slik det forelå i dagene før hendelsen Den høyeste vannstanden ble observert ved vannstandsmåleren i Stavanger sent om kvelden kl. 23:20 med 106 cm over NN2000. Selv om det i dagene før så ut som flere topper ville være over gult nivå for farevarsel, var det til slutt kun denne ene toppen som oversteg dette nivået og også endte over rødt nivå. . Nivåene gult, oransje og rødt som brukes her er nivåene som brukes i forbindelse med farevarsel sendt ut av Meteorologisk institutt, som beskrevet i steget Triggere i sjøen og fjorder.

Historikk av hendelsen:

• 7.2., prognose for vannstandsvarsel vist i figurene under (3 dager før) tilgjengelig på Se havnivå og APIer
• 8.2., prognose for vannstandsvarsel i figurene under (2 dager før) tilgjengelig på Se havnivå og APIer
• 9.2.  prognose for vannstandsvarsel i figurene under (dagen før) tilgjengelig på Se havnivå og APIer
• 9.2 kl 14:24 Farevarsel på rødt nivå ble sendt ut. Farevarselet gjaldt for Vestlandet sør for Stad, for perioden 10. februar kl 23:00 til 11. Februar kl 03:00.
• 10.2. Kl. 21:40: nådd 76 cm, passert 2-års gjentaksintervall og over gult nivå
• 10.2. Kl. 22:20: nådd 89 cm, passert 10-års gjentaksintervall
• 10.2. Kl. 22:50: nådd 101 cm, passert 50-års gjentaksintervall
• 10.2. Kl. 23:20: nådd 106 cm, passert 100-års gjentaksintervall

I dette tilfellet tok det ca. en time fra vannstanden var på 2-års gjentaksintervall til den passerte 50-års returverdi. Vannstandsvarselet gav denne toppen flere dager i forveien, og det ble sendt ut farevarsel på rødt nivå for ekstremt høy vannstand dagen før kl. 14:24. Se vannstandsvarselet og farevarsel i figurene under. Merk at i siste figuren fra 9. februar vises også observasjonene for hele perioden.

Eksempelet viser at måledataene ikke ville være tilstrekkelige som trigger fordi det går for kort tid fra 2-år gjentaksintervallet ble nådd til 100-års verdien. Dersom varselet hadde bommet litt på værets bidrag ville toppen, i dette eksempelet, ha kommet enten 12 timer før eller etter, men fortsatt med god margin fra indikasjon i første varsel. Selv om farevarselet først ble sendt ut dagen før, viser eksempelet at man i flere dager i forveien så at noe var på gang og kunne iverksette økt overvåkning, kontroller eller lignende.