Modul F1.300: Mulige tiltak mot flom og oversvømmelse

Denne modulen forutsetter at du har satt deg inn i overordnet informasjon gitt i fase 1: Planlegging av tiltak mot flom og erosjon.

Når du vurderer mulige flomsikringstiltak, er det viktig at du betrakter nedbørsfeltet i sin helhet. Tiltak som gjøres på ett sted i vassdraget kan få konsekvenser for andre områder nedstrøms eller oppstrøms. Det er viktig at du setter deg inn i hva som forårsaker problemet, og gjør en grundig og helhetlig vurdering av behovet for tiltak og mulige konsekvenser. Den valgte løsningen bør i størst mulig grad ivareta krav til sikkerhetsnivå, miljø og tiltenkt arealbruk. Løsningen må være robust med tanke på klimaendringer. På siden fase 1: Planlegging av sikringstiltak mot flom og erosjon finner du en nærmere beskrivelse av prosessen og hva du må ta hensyn til.

Tiltak mot flom kan deles inn i lokale flomsikringstiltak, som begrenser oversvømmelse lokalt, og generelle flomsikringstiltak, som går ut på å redusere flomstørrelsen – og dermed skadene – langs vassdraget nedstrøms.

Tiltakene kan også deles inn etter hvilken funksjon de har, se figur 1. Vi skiller mellom tiltak som:

• demper og utjevner flomtoppen i elva nedstrøms,
• forbedrer flomavledningen eller øker kapasiteten i flomutsatte områder,
• hindrer oversvømmelse av lokalt flomutsatte arealer og bygninger gjennom flomvoller, flommurer heving av byggegrunn, konstruksjonsmessige tiltak eller liknende.

Ulike typer tiltak kan kombineres, og velges basert på blant annet stedlige forhold og strømningsforhold i vassdraget. Du finner en oversikt over mulige flomsikringstiltak, fordeler og ulemper i tabell 1: Tiltak mot flom

Risiko for flomskader

Ny kunnskap om fareområder og effekten av klimaendringer, kan føre til at områder som tidligere har vært ansett som flomsikre ikke lenger er det. Dette må vi ta hensyn til når vi planlegger flomsikringstiltak.

Ved å hindre utbygging i flomsoner, unngår vi at elva strømmer ut over eksisterende bebyggelse og forårsaker skader. Ny bebyggelse bør alltid etableres i tilstrekkelig avstand fra elvebredden, og en må sikre at elveløpet har tilstrekkelig kapasitet for de største vannmengdene. I områder der risikoen for flom er særlig stor, kan det være nødvendig å omdisponere flomutsatte arealer, eller i større grad legge til rette for oversvømmelse i områder med begrenset skadekonsekvens – som for eksempel utmark og jordbruksarealer.

Flomsikringstiltak dimensjoneres for en bestemt flomstørrelse. Dette innebærer en viss restrisiko når det kommer en flom som er større enn dimensjonerende. Det er viktig å ta restrisikoen med i vurderingen av aktuelle tiltak, og om nødvendig ta spesielle hensyn ved utformingen slik at skadeomfanget reduseres.

Flomdempingstiltak (fordrøyningstiltak) er generelle flomsikringstiltak som gjøres oppstrøms for et flomutsatt område. Hensikten er å holde tilbake flomvann, forsinke og redusere flomtoppen i elva nedenfor, se figur 2. Ved å redusere vannføring og vannhastighet, blir i tillegg potensialet for erosjon mindre. Slike tiltak brukes primært for å redusere flomvannføringen nedstrøms, og gir liten grad av lokal flomsikring.

Flomdempingstiltak er primært aktuelt for å begrense flomskader i små nedbørsfelt. Generelt er flomdempingen størst like nedstrøms for tiltaket, og blir gradvis redusert med avstanden lenger ned, etter hvert som et større restfelt bidrar til avrenningen. Plasseringen av tiltaket er dermed avgjørende for effekten. Det er viktig å analysere vassdraget med hensyn til responstid og flomvolum i sidevassdrag og samløp, for å sikre at flomproblemene ikke forverres.

Mulige kunstige inngrep som kan benyttes til flomdemping er:

• fordrøyningsmagasiner/flomdempingsmagasiner
• utnyttelse av eksisterende reguleringsmagasiner – eventuelt kombinert med ombygging av damkonstruksjonen
• utnyttelse/ombygging av eksisterende innsjøer og vann

Flomdempings-/fordrøyningsmagasiner

Formålet med fordrøyningsmagasiner er å holde tilbake flomvann og kontrollere utløpet, slik at flomtoppen nedstrøms reduseres. For størst mulig effekt er størrelsen på overflatearealet og utforming av utløpet av betydning. Generelt vil et stort overflateareal kombinert med et smalt utløp gi stor dempning. I tillegg er plasseringen i nedbørsfeltet viktig – både med hensyn på avstanden til det flomutsatte arealet og kulminasjonstidspunkt for eventuelle samløp nedstrøms.

Avhengig av forholdene og arealbruken langs vassdraget, kan magasinet enten ha permanent vannspeil og ekstra kapasitet for å holde tilbake flomvann, eller utformes som en slette som slipper inn flomvann ved overskridelse av en bestemt vannstand, se figur 3. Sistnevnte kan kombineres med alternative formål, for eksempel parkarealer eller liknende når det ikke er flom. Magasinene krever at det etableres en konstruksjon (for eksempel en dam eller terskel) for å holde tilbake flomvann og kontrollere utløpet. Figur 4 viser eksempel på en slik damkonstruksjon ved et fordrøyningsbasseng i Sveits.

Mindre fordrøyningsmagasiner kan etableres i små nedbørsfelt eller delfelt for å redusere tilsiget til vassdraget. Slike magasiner benyttes oftest i forbindelse med håndtering av overvann og ekstrem nedbør i små, urbane nedbørsfelt, og kan være effektive for å begrense skader lokalt.

Vassdragsreguleringer

Regulanter har etter vannressursloven § 5 et ansvar for å unngå skader for allmenne interesser. Dette innebærer å styre tappingen slik at flomskader reduseres, for eksempel gjennom forhåndstapping og kontrollert avløp under flom. Tilsvarende som for flomdempingsmagasiner, er plasseringen og størrelsen på magasinet i forhold til nedbørsfeltet viktig for flomdempingseffekten.

NVE kan med hjemmel i vannressursloven § 40 gi tillatelse eller pålegg om å fravike manøvreringsreglementet i flomsituasjoner, men har ikke noe erstatningsansvar ovenfor regulantene for dekning av eventuelle produksjonstap.

I Norge blir flomdemping vanligvis sett på som en positiv sideeffekt av eksisterende vassdragsreguleringer. Etablering av reguleringsmagasiner med hovedformål å redusere flomskader, har ikke blitt vurdert som aktuelt, både av økonomiske og miljømessige årsaker, men effekten vektlegges og vurderes ved konsesjonsbehandlinger.

Eksisterende dammer kan også bygges om for å oppnå økt flomdemping, se NVE rapport 38/2018 Typeeksempler på ombygging av dammer i små nedbørfelt for flomdemping. Her skisseres to mulige løsninger for økt selvregulering – enten ved å heve flomvannstanden i magasinet (hevingsmagasin) eller ved å senke utgangsvannstanden (senkingsmagasin). Slike ombygginger kan være et kostnadseffektivt alternativ til tradisjonelle lokale flomsikringstiltak, i tillegg til at de hindrer inngrep i vassdraget nedstrøms.

Forholdet til damsikkerhetsforskriften og annet relevant lovverk må undersøkes i forkant av en eventuell utbygging – herunder om tiltakets endrede funksjon utløser revisjon av konsesjonsvilkår.

Vassdragsreduleringer som flomdempingstiltak blir foreløpig ikke videre omtalt i egne moduler i sikringshåndboka.

Eksisterende innsjøer

Eksisterende naturlige innsjøer i nedbørsfeltet kan i større grad utnyttes til flomdemping ved å justere utløpet, og dermed gjøre et større overflateareal/volum tilgjengelig for demping. Mulige løsninger er å snevre inn utløpstverrsnittet, etablere overløpsterskler og selvregulerende tappearrangementer, eller å etablere en konstruksjon med luker for en aktiv regulering av vannstanden i innsjøen og vannføringen nedstrøms.

Løsningen fører som regel til at vannstanden øker i innsjøen, og dermed fare for oversvømmelse på eventuell bebyggelse i nærheten. For å veie opp for dette, er det mulig å senke vannivået permanent ved å senke terskelen på utløpsområdet. Dette innebærer vanligvis omfattende miljø- og landskapsmessige inngrep, som må vurderes nøye.

Utnyttelse av eksisterende innsjøer til flomdemping blir foreløpig ikke omtalt videre i egne moduler i Sikringshåndboka.

Terskeldammer

Mindre terskeldammer som anlegges for å redusere erosjon og samle drivgods og sedimenter eller liknende har også en viss funksjon som flomdempende tiltak i små nedbørsfelt (< 1 km²). Dammene kan bygges av stein eller trematerialer (kvistdammer) , og er enten permeable eller bygges med arrangement slik at en viss vannføring slipper gjennom. Avhengig av lokale forhold og ønsket tilbakeholdt vannvolum, kan det bygges flere slike dammer etter hverandre. Vannstandsstigningen i terskeldammen må beregnes og kontrolleres.

Terskeldammer ligner på terskler som er beskrevet i modul F2.204: Terskler og bunnforsterkning av løsmasser – Prosjektering og Modul F3.204: Terskler og buner av løsmasser – Utførelse.

Terskeldammer som flomdempende tiltak blir ikke omtalt videre i egne moduler i sikringshåndboka.

Naturbasert flomsikring

Innsjøer, flomsletter, våtmarker, myr og flomløp er eksempler på naturtyper som har en viss naturlig flomdempende effekt. Effekten varierer med naturtypen og hvor den er lokalisert. Naturbasert flomsikring, som vedlikehold eller gjenetablering av flomdempende naturtyper, planting av skog med mer, bidrar til å opprettholde den naturlige fordrøyningen i vassdraget, og har i tillegg ofte en positiv effekt på vassdragsmiljøet. Flomdempende arealer som settes av langs vassdraget, kan brukes til alternative formål når det ikke er flom – for eksempel parkanlegg, idrettsanlegg eller liknende. Tilbakeføring av kanaliserte elver, lukkede bekker eller stengte flomløp til naturtilstanden er andre eksempler på tiltak som kan være positivt for flomdempingen, så vel som naturmangfoldet langs vassdraget.

I enkelte områder kan det være aktuelt å fjerne eldre flomsikringstiltak, avhengig av hvilken funksjon tiltaket har og verdiene det beskytter. Dette vil kunne føre til at flomvannet finner veien tilbake til flomslettene, og har i tillegg ofte en positiv effekt på vassdragsmiljøet

Flomslettene som åpnes, må være relativt stor i forhold til nedbørsfeltet for at tiltaket skal ha noen særlig effekt på kulminasjonsvannføringen. Som flomdempingstiltak vil løsningen primært være aktuell for mindre flommer i små nedbørsfelt.

Naturbaserte flomsikringstiltak blir foreløpig ikke omtalt videre i egne moduler i sikringshåndboka.

Flomavledningstiltak forbedrer flomavledningen i områder der elva har for dårlig kapasitet, slik at en hindrer oversvømmelser og flomskader.

Flomavledning kan utføres som:

• kapasitetsøkende tiltak i elveløpet – der en sørger for mer hydraulisk effektive strømningsforhold, og derved senker vannstanden oppstrøms.
• avlastende tiltak – der deler av flomvannføringen ledes i en sikker vannvei forbi et flomutsatt område. Dermed vil både vannføringen og vannstanden i det opprinnelige elveløpet reduseres.

Se prinsippskisse i figur 5.

Flomavledningstiltak kan utføres i åpne elveleier, eller i kulverter eller flomtunneler. Som en hovedregel bør likevel åpne elveløp benyttes, da de normalt har bedre kapasitet, og gir større muligheter for fordrøyning. Dette vil i tillegg være mer positivt for vassdragsmiljøet. Kulverter eller flomtunnel medfører betydelige krav til vedlikehold og sikkerhet, flere sårbare punkter, og stor risiko for flomskader ved tilstopping, slitasje og brudd. Åpning av tidligere lukkede bekker kan være en mulig løsning både på kapasitetsproblemer i eksisterende kulverter, og av hensyn til miljø.

Løsningen må velges med hensyn til eksisterende arealbruk, grunnforhold, miljø og landskap. Det er viktig å vurdere hvilke konsekvenser tiltaket medfører for vassdragsmiljøet, inkludert sedimenttransport og dyr- og planteliv.

Avlastende tiltak

Vi skiller mellom følgende typer avlastende tiltak:

• Flomløp – som kun avlaster vassdraget i flomsituasjoner, se eksempel i figur 6.
• Sideløp med permanent vannføring – som også avlaster vassdraget ved lavere vannføring.
• Avskjærende kanaler – som samler opp og avleder flomvann fra én eller flere bekker, se eksempel i figur 7.

Vannføringen som ledes ut, kan enten føres tilbake lenger nedstrøms i vassdraget, eller ledes ut av vassdraget – for eksempel til et vassdrag i nærheten, en innsjø/vatn eller direkte til havet.  

Kapasitetsøkende tiltak

Prinsippene for kapasitetsøkning er følgende:

• øke vannhastigheten
• effektivisere strømningsforholdene - glattere strømningslinjer og mindre turbulens
• gi elva mer plass – for eksempel ved senkning eller utvidelse

Tiltakene gjøres ofte i åpenbare kapasitetsbegrensende profiler eller strekninger, som for eksempel bruer, kulverter eller terskler, se figur 8. I enkelte tilfeller gjøres også mer generelle tiltak over lengre strekninger, se figur 9.

Vanlige tiltak er:

• senkning av terskler og fosser - for eksempler utløpstverrsnitt i innsjøer
• breddeutvidelse i begrensende snitt – for eksempel bruer med liten lysåpning
• masseuttak (se modul F1.400: Mulige tiltak for å kontrollere massetransport)
• utbedring av elveløpet for å forbedre strømningsforholdene og redusere turbulens

Kulverter og flomtunneler

I tilfeller der eksisterende arealbruk hindrer åpen flomavledning, eller der flomavledning i åpne elver fører til omfattende fysiske inngrep i landskapet, kan flomvannføringen avledes i kulvert eller tunnel, se figur 10.

Detaljutformingen av tiltaket avhenger av stedlige forhold og om kapasiteten kontrolleres av forhold ved innløpet eller utløpet. Tiltak som ikke er i drift hele tiden, reguleres ved hjelp av overløpsterskler, rør, luker eller liknende, som en del av innløpsarrangementet. Det er viktig med jevnlig vedlikehold og tilsyn for å sikre at tiltakets funksjon er ivaretatt.

Rørarrangementer eller kulverter er mye brukt til flomavledning. Disse egner seg best til avledning av mindre vannmengder over begrensede strekninger. Flomtunneler kan vurderes i tilfeller med betydelig risiko – der det er behov for større dimensjoner, og dersom avledningsstrekningen er lang.

I Norge har vi liten erfaring med bruk av flomtunneler. Flere har blitt utredet i et tidlig stadium, men kostnadene ved blant annet boring/sprenging og spesielle inntaksarrangementer er ofte så høye at de overgår den samfunnsøkonomiske nytten ved sikring. Mange krever store inntakstverrsnitt og spesielle innløpsarrangementer for å sikre at tunnelen fungerer som tiltenkt under flom, noe som er kostbart og kan være vanskelig å tilpasse omkringliggende arealer. Prosjektering av flomtunneler omtales ikke videre i egne moduler i sikringshåndboka.

Kapasitetsøkning av eksisterende kulverter

Ved problemer med kapasitet i eksisterende kulverter er flere løsninger mulige – avhengig av arealbruken og strømningssituasjonen i eksisterende kulvert. De vanligste løsningene her er:

• øke dimensjonen
• bygge ekstra løp
• redusere ruhet
• fjerne/optimalisere rister, innsnevringer og hindre i vannveien som begrenser kapasiteten
• utbedre/optimalisere innløpet og forbedre strømningsforholdene oppstrøms
• utbedre utløpet og senke vannstanden nedstrøms
• fjerne kulverten og legge vassdraget i åpent løp

Lokal flomsikring er tiltak som gjøres for å begrense skade på et lokalt flomutsatt område, men som innebærer liten eller ingen generell flomsikring på øvrige tilgrensende arealer i nedbørsfeltet.

Eksempler på slike tiltak er:

• flommurer/flomvoller – med eller uten tetning (se figur 11)
• heving av flomutsatte arealer eller elvebredden til et flomsikkert nivå
• justeringer av elveløpet for å hindre oversvømmelse lokalt (for eksempel masseuttak/senking, omlegging)
• erosjonssikring for å hindre at elva tar nytt løp (se modul F1.200: Mulige tiltak mot erosjon)

Både flomverk og heving av flomutsatte arealer vil medføre en viss reduksjon i fordrøyningen, kan endre strømningsforholdene, og kan dermed påvirke flomforløpet andre steder i vassdraget. Det er viktig å sikre at tiltaket ikke forverrer risikoen for flom og erosjonsskader, hverken oppstrøms, nedstrøms eller på motsatt side av elva. Flomvoller og flommurer er tradisjonelt mye brukt som flomsikring i Norge, siden det ofte er begrensede deler langs et vassdrag at bebyggelse ligger flomutsatt. Tiltaket vil dermed ikke gi økt flomrisiko andre steder. Der bebyggelse ligger flomutsatt langs større deler av vassdraget, er lokal flomsikring mindre egnet. 

Flomverk

Flomverk er konstruksjoner med høyde over dimensjonerende flomnivå, som bygges med formål å hindre flomskader på bebyggelsen bak. Flomverkene kan bygges med eller uten tetning, blant annet avhengig av varigheten på flommen og verdiene bak.

Det er viktig å være oppmerksom på at flomverkene kun gir sikkerhet mot flomstørrelser opp mot dimensjonerende gjentaksintervall. Ved større flommer er risikoen for skader stor, og konsekvensene må utredes og vurderes. Tiltak som reduserer skaden bør ivaretas i prosjekteringen.  

Det er også viktig å sikre at flomverkene ikke gir en forverring av flom- og erosjonsforholdene andre steder i vassdraget.

Flomverk med tetning

Flomverk med tetning hindrer at flomvannet strømmer inn i flomutsatte områder, se figur 12. Flomverkene bygges ofte som flomvoller av tilgjengelige løsmasser i nærområdet, med tetning av leire/morene, foliebelagt fiberduk eller gummimembran. På vannsiden må vollen sikres mot erosjon. Alternativt kan flomverkene bygges av for eksempel plasstøpt betong, betongelementer, natursteinsmur, stål eller glass i tilfeller der det er for smalt til å få plass til flomvoller av løsmasser, se figur 12.

I tilfeller der grunnen består av permeable løsmasser må tiltak mot lekkasje vurderes – for eksempel ved å føre tetningen ned i undergrunnen eller med spunting. For å håndtere større lekkasjer og lokaltilsig på baksiden av vollen, kreves noen ganger dreneringsanlegg og pumpestasjoner. Dette er som regel store og kostbare konstruksjoner. 

For å begrense skader ved flommer over dimensjonerende gjentaksintervall bør flomverket utformes med nødoverløp med tilstrekkelig kapasitet.

Ledevoller

Enklere ledevoller kan bygges der en ønsker å lede vannstrømmen, slik at den ikke forårsaker erosjon eller masseavlagring, se figur 13. Slike flomverk bygges vanligvis uten tetning, og hindrer dermed ikke nødvendigvis oversvømmelse. Flomvollen bygges ofte lavere i nedstrøms ende, slik at bakvann med lavere hastighet kan slippes inn.

Vollene bygges opp av grove steinmasser, ofte stedegne masser som renskes opp fra elvebunnen etter flom i masseførende vassdrag. Siden vollen er drenerende vil den ikke være utsatt for belastning fra økt poretrykk. Slike løsninger har dermed mindre strenge krav til materialer og oppbygning, og er vesentlig rimeligere enn flomvoller med tetning.

Alternative flomverk

Der det ikke er ønskelig med permanente flomverk, kan det legges til rette for midlertidige flomverk. Disse kan enten være en del av et prosjektert sikringssystem – for eksempel veggelementer av stål, aluminium eller tre – eller en nødløsning som settes opp når det er akutt fare for bebyggelse – for eksempel sandsekker, vannfylte pølser av plast og liknende.

Prosjekterte midlertidige flomverk kan enten være permanente og helautomatiske – som trer i kraft når flomvannstanden når et bestemt nivå – eller midlertidige og organisatoriske – som krever mannskap, forarbeid og reaksjonstid til å montere og sette i stand. Se eksempel på et midlertidig, organisatorisk tiltak i video 1 fra montering av mobil flomsikring i Dalen, Tokke kommune, og i figur 14. Vær oppmerksom på at dette ikke er godkjent som flomsikringsstrategi for å oppnå tilstrekkelig sikkerhet mot flom for ny bebyggelse i henhold til krav i Byggteknisk forskrift (TEK17), kapittel 7. Permanente flomverk vil derfor vanligvis være å foretrekke framfor midlertidige.

Video 1: Film som viser montering av flyttbare aluminiumsbjelker som mobil flomsikring i Dalen, Tokke kommune. (Video: NVE, YouTube)

Hvilken løsning som bør velges, er blant annet avhengig av nedbørsfeltet, lokale strømningsforhold, arealbruken i området, vassdragsmiljø og hvilket sikkerhetsnivå og type sikring som ønskes. Det kan være utfordrende å finne steder i elva der tiltaket får størst mulig effekt. Det er derfor viktig å ha med en fagperson som forstår strømningsforholdene i vassdraget. I tillegg må miljøvirkningene av tiltaket vurderes så tidlig som mulig i prosessen.

Bruk gjerne oversikten over mulige flomsikringstiltak til å sammenlikne og vurdere ulike løsninger sett opp mot ditt tiltaksområde. Husk at det også er mulig å kombinere flere typer tiltak for å finne den best egnede løsningen for et gitt vassdrag.

Direktoratet for byggkvalitet (2017) Byggteknisk forskrift (TEK17) med veiledning. Tilgjengelig fra: https://dibk.no/byggereglene/byggteknisk-forskrift-tek17/. (Hentet 24. april 2020).

HYDRA (1999) Effekter av flomsikringstiltak på flomforløpet – flomdemping, flomvern og flomandtering. Rapport nr. F05. Oslo: Norges vassdrags- og energidirektorat.

HYDRA (1999) Nødoverløp på flomverk. Notat nr. 11/1999. Trondheim: Norges vassdrags- og energidirektorat.

Miljødirektoratet (2017) Naturbaserte løsninger for klimatilpasning. Menon-publikasjon nr. 61/2017 M-830.

Norsk klimaservicesenter (2020) Gjør deg klar for fremtidens vær. Tilgjengelig fra: https://www.klimaservicesenter.no/ (Hentet: 17. mars 2020).

Norsk klimaservicesenter (2021) Klimaprofiler for fylker – et kunnskapsgrunnlag for klimatilpasning. Rapport nr. 2/2021. Oslo: Klimaservicesenterets nettportal.

NVE (2014) Kvistdammer – flomdemping, sedimentsamling og stabilisering i små nedbørsfelt. Faktaark, august 2014. NIFS/ExFlood. 

NVE (2018) Typeeksempler på ombygging av dammer i små nedbørfelt for flomdemping. Rapport nr. 38/2018. Oslo: Norges vassdrags- og energidirektorat.