Eksempler på organisatoriske sikringstiltak mot oversvømmelser

Eksemplene viser hvordan vannstandsendringer utvikler seg i vassdrag og langs kysten, og setter særlig søkelys på varslingstid.

I mange tilfeller vil det finnes tidlige signaler på situasjoner som kan kreve aktivering av tiltaket. Slike situasjoner vil ofte også bli fanget opp i farevarsler. Dette gir mulighet for en gradvis opptrapping av beredskapen, for eksempel gjennom innledende oppgaver eller økt årvåkenhet, uten at tiltaket må aktiveres med det samme. En gradvis opptrapping kan bidra til å redusere iverksettingstiden når tiltaket må aktiveres.

Når man skal anslå hvor lang tid det tar for vannet å stige fra ett nivå til et annet, er det en vesentlig forskjell mellom områder langs en elv og områder ved en innsjø. Langs en elv stiger vannstanden i takt med vannføringen, uten noen forsinkelse. Ved en innsjø gir en økning i vannføringen ikke umiddelbart utslag på vannstanden. I stedet øker vannstanden gradvis inntil det renner like mye vann ut av innsjøen som det kommer inn.

Størrelsen på innsjøen i forhold til arealet på nedbørfeltet har mye å si for denne dempningseffekten. Tiden det tar før vannstanden i innsjøen begynner å stige, kommer i tillegg til tiden det tar for vannføringen inn å øke, og kan for store innsjøer være betydelig lengre. Den er imidlertid som regel enkel å beregne.

Tyrifjorden som eksempel på en stor innsjø

Tyrifjorden i Drammensvassdraget har et innsjøareal på 140 km². Gjeldende flomnivåer for Tyrifjorden er beskrevet i rapporten Flomsonekart - Delprosjekt Hønefoss (NVE 7/2003). Den beregnede forskjellen mellom de ulike flomnivåene er vist i tabellen nedenfor.

Når triggernivå og nivå for basissikring er valgt, er det sentrale spørsmålet: Hvor kort tid kan det ta for vannet å stige mellom disse nivåene?

Tabell: Forskjellen mellom nivået for middelflom (H_M) og flomvannstanden for ulike gjentaksintervaller i Tyrifjorden

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

 

For Tyrifjorden finnes det en måleserie som går helt tilbake til 1887. Maksimalt observert vannstandsstigning er om lag 0,35 m i løpet av ett døgn og om lag 0,7 m i løpet av to døgn. Under ekstremværet Hans i august 2023 steg vannstanden med 0,5 m på 34 timer.

Reguleringsgraden i denne delen av Drammensvassdraget har økt fra rundt 2 prosent i 1910 til 10 prosent i 1934 og om lag 30 prosent i 2023. Likevel var flomstigningen i 2023 omtrent like rask som da vassdraget var tilnærmet uregulert.

Ved beregning av varslingstid for organisatoriske flomsikringstiltak legges det til grunn en maksimal vannstandsstigning på 0,4 m per døgn. Tabellen nedenfor viser sammenhengen mellom ulike triggernivåer, ulike nivåer for basissikring og tilgjengelig varslingstid.

Tabell: Beregnet varslingstid som tid fra vannstanden når triggernivå (H_trigger) til den når nivå for basissikring (H_basis)

Triggernivå (Htrigger)	Hbasis=H50	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 dersom basissikringen er dimensjonert for 50-årsflom og triggeren utløses ved en 5-årsflom, vil man ha om lag ett døgn tilgjengelig for å aktivere det organisatoriske sikringstiltaket. Dersom nivå settes lavere, til nivå for middelflom, øker tilgjengelig tid til 2-3 døgn. Et lavere triggernivå vil imidlertid føre til at triggeren utløses oftere.

Vangsvatn som eksempel på en mellomstor innsjø

Vangsvatnet ved Voss har et innsjøareal på om lag 8 km². Gjeldende flomnivåer for Vangsvatnet er beskrevet i rapporten Flomberegning for Vosso (NVE 56/2015). Basert på denne rapporten er forskjellen mellom ulike flomnivåer beregnet i tabellen nedenfor.

Når triggenivå og nivå for basissikring er valgt, er det sentrale spørsmålet: Hvor kort tid kan det ta for vannet å stige mellom disse nivåene?

Tabell: Forskjellen mellom nivået for middelflom (H_M) og flomvannstanden for ulike gjentaksintervaller i Vangsvatnet

Vangsvatnet	HM	H5	H10	H20	H50	H100	H200	H500
Endring 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

 

For Vangsvatnet finnes det en måleserie som går tilbake til 1892. Maksimalt observert vannstandsstigning er over 4 m i løpet av ett døgn. Data med høy tidsoppløsning fra de siste tretti årene viser hendelser der vannstanden har steget med 1,6 m på 4–5 timer (ca. 0,4 m per time) og 3,5 m på 14 timer (ca. 0,25 m per time).

Ved beregning av varslingstid for organisatoriske flomsikringstiltak legges det til grunn en maksimal vannstandsstigning på 0,4 m per time i inntil 6 timer og 0,25 m per time i inntil 24 timer. Tabellen nedenfor viser sammenhengen mellom ulike triggernivåer, ulike nivåer for basissikring og tilgjengelig varslingstid.

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

Triggernivå (Htrigger)	Hbasis=H50	Hbasis=H100	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 dersom basissikringen er dimensjonert for 50-årsflom og triggeren settes ved 5-årsflom, vil tilgjengelig varslingstid være om lag 4 timer.

Refleksjoner basert på eksemplene fra Tyrifjorden og Vangsvatnet

Basert på de to eksemplene ovenfor kan vi gjøre noen refleksjoner om klimaendringer, hvor ofte triggernivået overskrides, og betydningen av måleserienes lengde og tidsoppløsning.

Hvordan kan klimaendringer påvirke varslingstiden?

I Vossovassdraget forventes en økning i flomvannføring på om lag 40 prosent som følge av klimaendringer. Dette vil også føre til raskere vannstandsstigninger i Vangsvatnet.

Med en slik økning i flomvannføringen kan vi anslagsvis få samme vannstandsstigning som i dagens klima på 70 prosent av tiden (1 ÷ 1,4 = 0,71). Det betyr kortere tid til å aktivere organisatoriske sikringstiltak enn det som er vist i tabellen ovenfor.

Med en basissikring på nivå med 100-årsflom i 2025 og en trigger satt ved 5-årsflom kan varslingstiden bli redusert fra om lag 5 timer til mellom 3 og 4 timer.

Hvor ofte overskrides triggernivået?

Tabellen nedenfor viser hvor ofte vannstanden har passert ulike flomnivåer i Tyrifjorden og Vangsvatnet i perioden 1995–2024. Dersom man hadde en trigger på nivå med middelflom og en basissikring på nivå med 50-årsflom, ville triggernivået blitt overskredet 11 ganger i Tyrifjorden og 28 ganger i Vangsvatnet – av og til flere ganger per år. Vannstanden ville nådd nivået for basissikring én gang i Tyrifjorden og to ganger i Vangsvatnet. Dataene for Tyrifjorden er også vist i figuren nedenfor.

Tabell: Antall ganger flomvannstand over gitt nivå er nådd i perioden 1995–2024

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

 

Figuren ovenfor viser at noen ganger blir vannstand H_M nådd flere ganger per år som i 2023, mens det av og til kan gå flere år uten at H_M blir nådd, som i perioden 2001-2006. Med en basissikring på nivå med H₅₀ og et triggernivå på H_M ville triggeren blitt løst ut 11 ganger og det organisatoriske sikringstiltaket bli satt opp. Vannstanden steg imidlertid kun én gang over H₅₀. Å øke nivået for at triggeren blir løst ut til H₅, ville føre til at triggeren blir løst ut sjeldnere, kun tre ganger, men varslingstiden ville bli kortere fra 2-3 døgn til om lag ett døgn.

Hvordan kan lengden på tidsserien påvirke vannstandsdataene?

Data fra Tyrifjorden kan illustrere noe av usikkerheten som oppstår når observasjonsgrunnlaget er begrenset, slik figuren nedenfor viser.

For perioden 1990–2010 var den maksimale vannstandsstigningen i løpet av ett døgn om lag 0,2 m. Når perioden utvides til 2020, øker dette tallet til om lag 0,3 m. Når flommen Hans i 2023 også tas med, blir maksimal døgnstigning 0,35 m.

Dette viser hva lengden på tidsserien kan ha å si. Ved utredning av organisatoriske flomsikringstiltak bør det derfor tas høyde for at vannstandsstigninger kan bli større enn det som er observert, særlig dersom tidsserien er kortere enn 30–50 år.

Hvordan kan tidsoppløsningen påvirke vannstandsdataene?

For Vangsvatnet ved Voss finnes det vannstandsdata med høy tidsoppløsning fra målestasjonen på Bulken fra 1994, og daglige avlesninger av vannstanden tilbake til 1892. For perioden 1994–2024 viser døgndata en maksimal vannstandsendring på om lag 3 m i løpet av ett døgn.

Data med høy tidsoppløsning viser imidlertid at vannstanden kan endre seg langt raskere. Det er blant annet observert en stigning på 4,5 m i løpet av 24 timer og 3 m i løpet av 11 timer. Dette innebærer at den faktiske stigningen over et døgn kan være om lag 50 prosent større enn det som framgår av døgndata, og at vannstanden kan stige like mye på et snaut halvt døgn som den ifølge døgndataene kan på 24 timer. Dette er illustrert i figurene nedenfor, som viser to flomhendelser fra høsten 2005 og høsten 2022.

Disse forholdene er viktige å være oppmerksom på ved utredning av organisatoriske flomsikringstiltak, særlig der varslingstiden er mindre enn 1–2 døgn. Analyser basert kun på døgndata kan føre til at det fastsettes for kort varslingstid for aktivering av slike tiltak.

I noen tilfeller kan en målestasjon oppstrøms sikringstiltaket brukes som grunnlag for triggerutløsning. Dersom målestasjonen har en lang måleserie, typisk mer enn 30 år, kan vannstandsdataene gi et godt grunnlag for å vurdere sammenhengen mellom forholdene ved målestasjonen og forholdene ved tiltaksstedet. Bakgrunnsinformasjon om dette finnes i NVE rapport 2/2013 og NVE veileder 1/2025.

Flombølgen bruker tid på å bevege seg nedover vassdraget. Fordelen med en oppstrøms trigger er derfor at man kan få mer tid til rådighet fra triggernivået nås, til det organisatoriske tiltaket må være på plass.

Ulempen er økt usikkerhet knyttet til hvor godt triggerstedet representerer forholdene på tiltaksstedet. Sideelver som kommer inn mellom triggerstedet og tiltaksstedet, og som ikke overvåkes, kan føre til uventede flommer ved tiltaksstedet. Usikkerheten øker jo større forskjellen er mellom nedbørfeltet ved triggerstedet og nedbørfeltet ved tiltaksstedet.

Flommen kan derfor ha ulikt gjentaksintervall ved triggerstedet og tiltaksstedet. Det kan føre til både falske triggerutløsninger og større flommer ved tiltaksstedet enn det informasjonen fra triggerstedet tilsier.

Dersom restfeltet mellom triggerstedet og tiltaksstedet er stort, kan det derfor være hensiktsmessig å supplere med en lokal trigger, for eksempel en målestasjon i umiddelbar nærhet til sikringstiltaket.

Oppstrøms trigger med god representativitet, men liten gevinst i varslingstid

Fra utløpet av Tyrifjorden ved Vikersund til samløpet med Snarumselva ved Geithus er det en strekning på om lag 6 km. På denne strekningen øker nedbørfeltet med bare 0,5 prosent. Vannføringene ved utløpet av Tyrifjorden representerer derfor flomforholdene på strekningen svært godt.

Strekningen er imidlertid for kort til å gi noe ekstra varslingstid for organisatoriske sikringstiltak sammenlignet med områdene rundt Tyrifjorden. Eksempelet illustrerer dermed en situasjon der en oppstrøms trigger gir god representativitet, men liten gevinst i varslingstid.

Strekningen er markert i kartutsnittet nedenfor.

Kartutsnitt av nedre del av Tyrifjorden og Drammensvassdraget. Den markerte strekningen viser området mellom utløpet av Tyrifjorden ved Vikersund og samløpet med Snarumselva ved Geithus. Avstanden er om lag 6 km. Det er mulig å zoome og flytte rundt på kartet.

Snarumselva kommer fra Krøderen i nedre del av Hallingdal. Etter samløpet med Snarumselva utgjør nedbørfeltet fra Tyrifjorden 65 prosent av det nedbørfeltet til . Ved utløpet i Drammensfjorden er andelen redusert til 58 prosent.

For å beskrive flomforholdene i de nedre delene av Drammensvassdraget er det derfor nødvendig med målinger også fra Hallingdalsgrenen, og eventuelt andre sideelver. Det finnes målestasjoner med lange dataserier i Krøderen og Snarumselva som kan brukes til dette formålet.

Oppstrøms trigger kan gi økt varslingstid, men også økt usikkerhet

I Vossovassdraget finnes det blant annet målinger fra stasjon 62.15 Kinne i Raundalselvi, som renner ut i Vangsvatnet. Nedbørfeltet til målestasjonen utgjør 47 prosent av nedbørfeltet til Vangsvatnet, se kartutsnittet nedenfor.

Kinne kan være aktuell som trigger for organisatoriske sikringstiltak ved Vangsvatnet for å få mer varslingstid enn det som er mulig ved å bruke observasjoner fra Vangsvatnet.

Kartutsnitt av Vossovassdraget med målestasjonene 62.15 Kinne i Raundalselvi, 62.5 Bulken i Vangsvatnet og 62.115 Evangervatn i Evangervatnet markert med svarte sirkler. Det er mulig å zoome og flytte rundt på kartet.

Innsjøer virker både dempende og forsinkende på flommer. Flomtoppen kommer derfor noen timer tidligere ved Kinne i Raundalselvi enn ved Bulken ved utløpet av Vangsvatnet. Avstanden mellom Kinne og Vangsvatnet er imidlertid bare om lag 5 km. Vannet bruker derfor kort tid fra målestasjonen til innsjøen, og den ekstra transporttiden på elvestrekningen er mindre enn én time.

Ved de største flommene, med en vannføring på over 600 m³/s ved Bulken, har flomtoppen inntruffet 5–10 timer tidligere ved Kinne. Nesten hele forsinkelsen mellom Kinne og Bulken skyldes selve Vangsvatnet; bare en liten del skyldes strekningen fra Kinne til Vangsvatnet. Dette er illustrert i figuren nedenfor for flommen i november 2022.

Det er imidlertid flere forhold som påvirker hvor godt Kinne egner seg som trigger for tiltak rundt Vangsvatnet. Et sentralt spørsmål er om store flommer i Vangsvatnet alltid vil være forårsaket av tilsvarende store flommer i Raundalselvi.

Det er ofte nokså god sammenheng mellom flomnivåene ved Kinne og vannføringen ut av Vangsvatnet, men ikke alltid. Under flommen i desember 2015 var det opp mot 50-årsflom i Vangsvatnet, mens flommen i Raundalselvi var i underkant av nivået for 5-årsflom. Flomforløpet i Raundalselvi og Vangsvatnet i desember 2015 er vist i detalj i figuren nedenfor.

Dersom 5-årsflom ved Kinne hadde vært brukt som triggernivå i denne situasjonen, ville triggeren blitt utløst flere timer etter at Vangsvatnet hadde nådd samme flomnivå. Hvis situasjonen deretter hadde utviklet seg til en større flom, ville tiden tilgjengelig for å aktivere organisatoriske sikringstiltak blitt kortere enn om triggeren var basert på observasjoner i selve Vangsvatnet. Kinne ville i dette tilfellet nådd nivået for 5-årsflom om lag 7 timer etter at Vangsvatnet nådde tilsvarende nivå.

Eksempelet illustrerer at Kinne alene ikke gir et tilstrekkelig grunnlag som trigger for tiltak ved Vangsvatnet. Dersom stasjonen skal brukes som trigger, bør den suppleres med triggere i andre større tilløpselver. I tillegg vil målingene i selve Vangsvatnet gi viktig informasjon som supplerer triggermålingene i tilløpselvene.

Oppstrøms trigger kan gi misvisende varslingstid 

I Vossovassdraget finnes det målinger fra stasjon 62.5 Bulken i Vangsvatnet tilbake til 1892. Vannet fra Vangsvatnet renner ut i Vosso og videre til Evangervatnet, om lag 10 km nedstrøms. Nedbørfeltet til Bulken utgjør 74 prosent av nedbørfeltet til Evangervatnet. Det kan derfor virke fornuftig å bruke målestasjonen Bulken som trigger for organisatoriske sikringstiltak i Evangervatnet.

Med en vannhastighet på om lag 2 m/s er transporttiden fra Vangsvatnet til Evangervatnet anslagsvis 1 time. Begge innsjøene er vist i kartutsnittet i forrige eksempel.

I Evangervatnet er det gjort målinger siden 2018. Flere store flommer i Vossovassdraget de siste årene viser at flomtoppen som regel kommer tidligere i Evangervatnet enn i Vangsvatnet, selv om Evangervatnet ligger nedstrøms. Figuren nedenfor viser at flommen i november 2022 kulminerte om lag 3 timer tidligere i Evangervatnet enn i Vangsvatnet.

Det er flere årsaker til dette: Værsystemene kommer ofte vestfra, slik at de vestlige delene av vassdraget får nedbør tidligere enn områdene lenger øst. De vestlige delene får også vanligvis mer nedbør. I tillegg er avstanden fra Evangervatnet til vannskillet i lokalfeltet bare 5–10 km, mens tilsvarende avstand for Vangsvatnet er opp mot 40 km. Dette gjør at målinger i Vangsvatnet alene ikke er egnet som trigger for organisatoriske sikringstiltak ved Evangervatnet.

Oppstrøms trigger kan gi økt varslingstid og et godt beslutningsgrunnlag

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. En flomsonekartlegging fra 2010 viste at uten tiltak var flere områder flomutsatt allerede ved 10-årsflom.

Målestasjon 27.24 Helleland ligger om lag 12 km oppstrøms Egersund, se kartutsnittet nedenfor. Nedbørfeltet ved målestasjonen utgjør 77 prosent av nedbørfeltet til Hellelandselva ved Egersund. Feltet er 242 km² stort.

Det finnes mer enn 100 år med observasjoner fra målestasjonen og om lag 20 år med timesdata. For å vurdere hvor raskt en flom kan utvikle seg i et relativt lite vassdrag som dette, er data med fin tidsoppløsning særlig viktige.

Kartutsnitt av Hellelandselva mellom målestasjon 27.24 Helleland og Egersund. Begge steder er markert med svarte sirkler. Det er mulig å zoome og flytte rundt på kartet.

I forbindelse med utarbeidelsen av flomsonekart er det beregnet flomstatistikk for Helleland. Den finnes i rapporten Flomberegning for Hellelandselv, Egersund (NVE rapport 11/2011).Basert på denne statistikken er forskjellen mellom ulike vannføringer beregnet i tabellen nedenfor.

Tabell: Flomvannføringer ved Helleland ved 2025-forhold og med 20 prosent klimapåslag. Forskjellene i vannføring mellom nivået for middelflom (Q_M)og ulike gjentaksintervaller 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 av flomvannføring med 20 % klimapåslag	30	80	120	160	210	250	290

 

Beregne varslingstid

Observasjoner ved Helleland viser en maksimal vannføringsøkning under flom på om lag 100 m³/s i løpet av fire timer og i underkant av 30 m³/s i løpet av én time.

Tjue år med findata er en relativt kort tidsserie. I beregningene nedenfor er det derfor lagt til grunn at vannføringen kan øke med 30 m³/s per time over flere timer.

Mellom middelflom og 50-årsflom er forskjellen i vannføring om lag 150 m³/s, mens forskjellen mellom middelflom og 100-årsflom er om lag 180 m³/s. Med en vannføringsøkning som beskrevet ovenfor vil det ta om lag fem timer fra middelflom passeres, til nivået for 50-årsflom nås, og om lag seks timer til nivået for 100-årsflom nås.

Dersom flomtoppen beveger seg med en hastighet på om lag 2 m/s, vil transporttiden fra Helleland til Egersund være rundt to timer.

På strekningen mellom Helleland og Egersund renner elva gjennom flere innsjøer, samtidig som den mottar vann fra mindre sidebekker. Flomtoppen i sidebekkene vil ofte komme tidligere enn i hovedelva. En mer detaljert hydraulisk beregning av hele strekningen, inklusive innsjøer og sidebekker, kan derfor gi bedre estimater for transporttid og fordrøyning. Modellering med ulike samtidigheter mellom flomtopper i hovedelva og sidebekkene vil også gi et godt grunnlag for å vurdere hvor sensitiv vannstandsstigningen ved Egersund er for ulike samtidigheter.

Tabellen nedenfor viser sammenhengen mellom triggernivå, nivå for basissikring og varslingstid.

Tabell: Beregnet varslingstid for sikringstiltak ved Egersund med basissikring på nivå med Q₅₀ eller Q₁₀₀ og trigger ved Helleland på nivå med Q_M, Q₅ eller Q₁₀. Varslingstiden blir summen av tiden det tar for vannføringen å øke ved Helleland, og 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

 

Betydningen av valgte nivåer for trigger og basissikring

Med middelflom som triggernivå og en basissikring på nivå med 50-årsflom vil det være 6–7 timer tilgjengelig for å aktivere organisatoriske sikringstiltak. Økes basissikringen til nivået for 100-årsflom, øker den tilgjengelige tiden til 7–8 timer.

Med middelflom som triggernivå vil vannføringen enkelte år ikke overskride triggernivået, mens det andre år kan 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 prosent av middelflom, kan triggeren bli løst ut mange ganger i året. Et slikt lavere triggernivå ville for eksempel bli utløst ved Helleland 11 ganger i 2020.

Betydningen av klimaendringer

Klimaendringer ventes å gi om lag 20 prosent større flommer i dette området. Et triggernivå basert på middelflom under 2025-forhold kan derfor bli utløst flere ganger i året i framtiden. Mer intenst regn og økte flommer som følge av klimaendringer kan også medføre at varslingstiden blir kortere enn det analysen av historiske flomdata tilsier.

Dette må ivaretas gjennom revisjon av beredskapsplanen, der det må vurderes om det valgte triggernivået fortsatt er tilstrekkelig. Det kan også være nyttig å gjennomføre sensitivitetsanalyser av triggernivået og kontrollere at varslingstiden er tilstrekkelig gjennom hele tiltakets levetid.

På Buøy ved elva Tokkeåi ved Dalen sentrum i Tokke kommune er det etablert et organisatorisk sikringstiltak, se kartutsnittet nedenfor. Den organisatoriske delen er omtrent 110 m lang og inngår i et større sikringstiltak med en samlet lengde på rundt 1000 m. Resten av tiltaket består av permanente løsninger i form av flomvoller og flommur. Basissikringen på strekningen er dimensjonert for 100-årsflom. I tillegg er det mulig å montere organisatoriske sikringstiltak som gir beskyttelse opp til 200-årsflom inkludert sikkerhetspåslag og fribord.

Tabellen nedenfor viser beregnede flomvannføringer i Tokkeåi ved Dalen sentrum, vannstanden ved målestasjon 16.117 Elvarheim og tilhørende vannstand i innsjøen Bandak. Det forventes ikke at klimaendringer vil føre til økte flomvannføringer i Tokkeåi. Det organisatoriske sikringstiltaket er lokalisert på samme sted som målestasjonen 16.117 Elvarheim.

Kartutsnitt av sikringstiltaket på Buøy i Dalen. Den organisatoriske delen av sikringstiltaket er 110 m lang og markert med en . Både målestasjonen 117 Elvarheim og Buøy er markert med svarte sirkler. Det er mulig å zoome og flytte rundt på kartet.

Flomforhold og grunnlag for aktivering

Tabellen nedenfor viser at vannføringen øker med 200 m³/s fra 100-årsflom til 200-årsflom. Den store forskjellen skyldes at reguleringene oppstrøms fortsatt holder tilbake vann ved en 100-årsflom, mens man ved en 200-årsflom nærmer seg uregulerte forhold. Fra middelflom til 100-årsflom øker vannføringen med 325 m³/s.

Tokke kommune har etablert et samarbeid med regulanten i vassdraget. Regulanten varsler kommunen dersom det forventes betydelige overløp fra magasinene oppstrøms Dalen sentrum. Denne informasjonen, kombinert med målinger ved 16.117 Elvarheim, danner grunnlaget for vurderingen av om de organisatoriske elementene skal aktiveres.

Tabell: Vannføringer (Q) og vannstander (H) i Tokkeåi ved Elvarheim og samtidige vannstander 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: Vannstanden ble ikke beregnet da flomsonekartet ble laget.

Hvor stor betydning har restfeltet?

Om lag 90 prosent av nedbørfeltet til Tokkeåi er regulert, men et restfelt på rundt 200 km² drenerer til Dalen uten regulering. Det består for det meste av små bekker som renner inn i hovedelva mellom magasinene og målestasjonen ved Elvarheim. Et sentralt spørsmål er hvor stor ekstra vannføring dette restfeltet kan generere under en flom.

Tokkeåi er et stort vassdrag som normalt reagerer relativt langsomt. Ved store flommer kan vannføringen likevel øke raskt, særlig dersom magasinene oppstrøms går i overløp. De største flommene i nyere tid ble registrert i 2015 og 2017. Tabellen nedenfor viser hvor raskt vannføringen økte ved ulike målestasjoner under disse hendelsene.

Tabell: Observerte økninger i vannføring og tilhørende tidsforløp ved ulike målestasjoner under flommen 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 vært flere hendelser med raske vannføringsøkninger i Tokkeåi ved Dalen. Under flommen i 2015 økte vannføringen med 380 m³/s på to døgn. Det tilsvarer en økning fra middelflom til over nivået for 100-årsflom.

Under flommen i oktober 2017 økte vannføringen med 190 m³/s på bare seks timer. Dette tilsvarer forskjellen mellom 100- og 200-årsflom. Under denne hendelsen gikk magasinet Byrtevatn i overløp og bidro med minst 50 m³/s ekstra vannføring. Dersom samme økningen hadde fortsatt, ville det ta bare tolv timer før en middelflom ble til en 100-årsflom.

Målestasjon 16.189 Bjønntjønn har et uregulert nedbørfelt på 33 km² som er nokså representativt for restfeltene til Tokkeåi. Feltet er relativt lite og uregulert, men har en noe høy effektiv innsjøprosent på 1,4. Raskeste registrerte økning i dette feltet er 13 m³/s på ni timer. 10 prosent av nedbørfeltet til målestasjon 16.117 Elvarheim er uregulert, og det tilsvarer omtrent 200 km². Dersom hele restfeltet på om lag 200 km² kan øke like raskt, vil man i løpet av ni 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 vannføringen til Tokkeåi 138 m³/s. Basert på dette kan vi si at restfeltet til Tokkeåi alene ikke kan generere vannføringer som overstiger nivået for basissikringen.

Dette gjelder også når det tas hensyn til klimaendringer. Selv med et klimapåslag på inntil 40 prosent i sideelvene vil den samlede vannføringen fra restfeltet, beregnet til om lag 190 m³/s, ikke være tilstrekkelig til å overskride nivået for basissikringen.

Valg av trigger og tilgjengelig varslingstid

Det er om lag 12 km fra utløpet av Byrtevatn til tiltaksstedet i Dalen sentrum, rundt 20 km fra utløpet av Vinjevatn og rundt 25 km fra overløpet i Totak. Alle disse tre magasinene er aktuelle som triggere. Ved de største flommene i nyere tid er det imidlertid Byrtevatn som har gått i overløp. Beregningene i dette eksempelet tar derfor utgangspunkt i dette magasinet.

Med en vannhastighet på 2 m/s vil transporttiden fra Byrtevatn til Dalen sentrum være rundt to timer. På samme måte som i eksempelet fra Helleland beregnes varslingstiden som summen av

• tiden det tar for vannet å stige fra triggernivå til sikringsnivå
• tiden det tar for vannet å transporteres fra triggerpunktet til tiltaksstedet

Beregningene er vist i tabellen nedenfor.

Tabell: Beregnet tid fra triggernivå til nivå for basissikring på nivå for Q₁₀₀, transporttid og samlet varslingstid.

Triggernivå	Tid fra triggernivå til flomnivå ved målestasjon	Transporttid	Varslingstid
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

Dette eksempelet er basert på ekstremværet Elsa i Stavanger 10. februar 2020 og viser hvordan vannstandsvarselet utviklet seg i dagene før hendelsen.

Den høyeste vannstanden på 106 cm over NN2000 ble observert ved vannstandsmåleren i Stavanger 10. februar klokka 23.20. Selv om prognosene i dagene før hendelsen viste flere topper over gult farenivå, var det til slutt bare én topp som oversteg dette nivået. Den passerte også rødt farenivå.

Farenivåene gult, oransje og rødt er de samme som brukes i farevarslene fra Meteorologisk institutt, som beskrevet i i steget Triggere langs kysten og i fjorder.

Følgende informasjon var tilgjengelig i dagene før hendelsen:

• 7. februar: Prognosen vist i figurene nedenfor (tre dager før hendelsen) var tilgjengelig gjennom Se havnivå og tilhørende API-er.
• 8. februar: Oppdatert prognose (to dager før hendelsen) var tilgjengelig gjennom Se havnivå og tilhørende API-er.
• 9. februar: Oppdatert prognose (dagen før hendelsen) var tilgjengelig gjennom Se havnivå og tilhørende API-er.
• 9. februar kl. 14:24: Farevarsel på rødt nivå ble sendt ut. Varselet gjaldt for Vestlandet sør for Stad fra 10. februar kl. 23:00 til 11. februar kl. 03:00.

Vannstandsstigning under hendelsen:

• 10. februar kl. 21:40: Vannstanden nådde 76 cm og passerte nivået for 2-års gjentaksintervall og gult farenivå.
• 10. februar kl. 22:20: Vannstanden nådde 89 cm og passerte nivået for 10-års gjentaksintervall.
• 10. februar kl. 22:50: Vannstanden nådde 101 cm og passerte nivået for 50-års gjentaksintervall.
• 10. februar kl. 23:20: Vannstanden nådde 106 cm og passerte nivået for 100-års gjentaksintervall.

Det tok litt over en time fra vannstanden passerte nivået for 2-års gjentaksintervall, til den passerte nivået for 50-års gjentaksintervall.

Vurdering av trigger og varslingstid

Eksempelet viser at vannstandsmålinger alene ikke er tilstrekkelige som trigger for organisatoriske sikringstiltak mot stormflo. Tiden fra vannstanden passerte nivået for 2-års gjentaksintervall, til den passerte nivået for 100-års gjentaksintervall, var for kort til å gi tilstrekkelig varslingstid.

Vannstandsvarselet viste derimot den kritiske toppen flere dager i forveien. Selv om farevarselet på rødt nivå først ble sendt ut kl. 14:24 dagen før hendelsen, ga prognosene en tydelig indikasjon på forhøyede vannstander allerede tre dager før.

Dersom prognosen hadde bommet på værets bidrag, kunne tidspunktet for den høyeste vannstanden ha blitt forskjøvet med om lag 12 timer i hver retning. Varslene ville likevel ha gitt en tydelig indikasjon på forhøyet vannstand med god margin før hendelsen inntraff.

Eksempelet illustrerer derfor at prognoser og farevarsler er sentrale som triggere langs kysten og i fjorder. Allerede flere dager før hendelsen var det mulig å sette i verk økt overvåkning, gjennomføre kontroller eller gjøre andre forberedelser.