SINTEF

Ny metode kan analysere lokal flom og hindre ødeleggelser

Del

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 ved veier og jernbane. Foto: Magne Kveseth/Altaposten
Flom i små nedbørfelt er et økende problem for infrastruktur ved veier og jernbane. Foto: Magne Kveseth/Altaposten

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.

Kontakter

Bilder

Flom i små nedbørfelt er et økende problem for infrastruktur ved veier og jernbane. Foto: Magne Kveseth/Altaposten
Flom i små nedbørfelt er et økende problem for infrastruktur ved veier og jernbane. Foto: Magne Kveseth/Altaposten
Last ned bilde

Om SINTEF

SINTEF
SINTEF
Strindveien 4
7034 Trondheim

40 00 51 00http://www.sintef.no

Dette er SINTEF Community

SINTEF Community er et forskningsinstitutt for bærekraftig utvikling av bygg, infrastruktur og mobilitet. Vi skaper verdier for våre kunder og samfunnet gjennom forskning og utvikling, forskningsbasert rådgivning, sertifisering og kunnskapsformidling. Vi har spisskompetanse innenfor fagområder som arkitektur, bygg, vann, samferdsel og samfunnsøkonomi. Vi utvikler fremtidens løsninger for et bærekraftig samfunn.

Følg saker fra SINTEF

Registrer deg med din epostadresse under for å få de nyeste sakene fra SINTEF på epost fortløpende. Du kan melde deg av når som helst.

Siste saker fra SINTEF

I vårt presserom finner du alle våre siste saker, kontaktpersoner, bilder, dokumenter og annen relevant informasjon om oss.

Besøk vårt presserom