Ny metode kan analysere lokal flom og hindre ødeleggelser

 
Ny metode kan analysere lokal flom og hindre ødeleggelserFlom i små nedbørfelt er et økende problem for infrastruktur ved veier og jernbane. Foto: Magne Kveseth/Altaposten.
Forskningssenteret Klima 2050 har utviklet en metode for å analysere effektene av økt nedbør og endret arealbruk, og dermed hindre at flommer skader eller ødelegger infrastruktur.

Flom i små nedbørfelt er et økende problem for infrastruktur som kulverter og stikkrenner ved veier og jernbane. Planlegging av infrastruktur i slike felt kan være ekstra vanskelig, siden det fins relativt få småfelt med målinger. Slike felt reagerer også raskt på nedbør, og krever derfor data med fin tidsoppløsning for å kunne modellere flomsituasjoner nøyaktig.

Kan simulere ulike ekstreme hendelser
For å kompensere for manglende data, har PhD-student Aynalem Tassachew Tsegaw i Klima 2050 jobbet med å utvikle en metode for å sette opp en hydrologisk modell i nedbørfelt der det ikke fins målinger tilgjengelig.

– Det har vært en viktig del av prosjektet å tilpasse modellen til å kjøre med fin tidsoppløsning, slik at vi kan fange opp den raske responsen på nedbør vi ofte har i små nedbørfelt. Med dette på plass kan vi bruke modellen til å simulere avrenningen fra feltet og finne ut hvordan ekstreme hendelser utvikler seg med ulike starttilstander i nedbørfeltet, sier professor Knut Alfredsen ved NTNU, som har vært veileder for arbeidet.

Utfordringer løst gjennom regionalisering
Noe av det man har gjort for å løse utfordringene ved manglende data, har vært å «regionalisere» modellen. Dette går ut på at man bruker de nedbørfeltene som har data, til å lage sammenhenger mellom parameterne i modellen og data for nedbørfeltet som for eksempel høydefordeling og arealbruk.

Thomas Skaugen ved NVE har utviklet en hydrologisk modell, DDD (Distance Distribution Dynamics), som er spesielt egnet for slik regionalisering da den har få parametere som krever kalibrering.

– DDD er brukt i umålte felt med tidsoppløsning på et døgn, og i samarbeid med Skaugen har vi vurdert ulike metoder for regionalisering. Så har vi laget en metode der vi kan bruke modellen i små nedbørfelt med tidsoppløsning på en time, sier Alfredsen.

Lettere å planlegge og drifte infrastruktur
I forbindelse med utprøvingen av DDD for de små nedbørfeltene så forskerne at den ikke hang helt med på alle flomtoppene som var observert. For å utbedre modellen sin evne til å simulere flomtopper er det laget en ny algoritme som tar seg av denne dynamikken i elvenettverket, slik at evnen til å simulere direkte avrenning fra nedbørfeltet øker med tilførsel av vann. Med den nye funksjonen på plass ser forskerne at modellen i langt større grad simulerer flomtoppene på en korrekt måte.

– Dette arbeidet er svært sentralt med tanke på å redusere samfunnsrisiko forbundet med klimaendringer og økte nedbørhendelser. Verktøyet vil være av stor betydning for planlegging og drift av vei, jernbane og tilsvarende infrastruktur, sier seniorforsker Edvard Sivertsen ved SINTEF.

Hele arbeidet er publisert i Tsegaws PhD-avhandling «Predicting flows in ungauged small rural catchments using hydrological modelling». Tsegaw disputerer ved NTNU 22. november 2019.

Fakta om Klima 2050
Klima 2050 - Risk reduction through climate adaptation of buildings and infrastructure - er et senter for forskningsdrevet innovasjon (SFI) finansiert av Norges forskningsråd og partnerne i konsortiet. SINTEF Community er vertskap for og leder Klima 2050 i nært samarbeid med NTNU, NGI, BI, MET Norge, og sentrale partnere fra industri og offentlig sektor. Sentrets målsetning er gjennom langsiktig forskning å redusere samfunnsmessig risiko forårsaket av klimaendringer med økt nedbør. Senteret legger vekt på utvikling av fuktsikre bygninger, overvannshåndtering og blågrønne løsninger, samt tiltak for forebygging av vannutløste jordskred og forbedrede beslutningsprosesser som sikrer klimatilpasning av bygg og infrastruktur.

comments powered by Disqus
 

 
 
 
 

Aktivitetskalender

Vis alle

  

Aktuelle prosjekter

Vis alle

  

Bransjekommentar

Vis alle

  

Kurs og Seminarer

Vis alle

  

Produktnyheter

Vis alle

  

Nyttekjøretøy

Vis alle

  

 
 
 
Retningslinjer for datahåndtering, personvern og informasjonskapsler

Ved å surfe videre på vår hjemmeside og bruke våre tjenester godkjenner du at vi samler inn data om dine besøk. I vår personvernerklæring forklarer vi hvilke data vi samler inn, hvorfor vi samler dem inn og hva vi bruker dem til. Les mer...

OK, jeg forstår