Almenn verkefni 2022

Heiti verkefnis : 

Hermun á framgangi Grímsvatnahlaupa framan Skeiðarárjökuls og á Skeiðarársandi

Verkefnastjóri : 

 

Stutt lýsing á verkefninu:

 

Grímsvatnahlaup hafa löngum valdið vandræðum í samgöngum yfir Skeiðarársand og geta ennþá ógnað vegum og brúarmannvirkjum á sandinum. Undanfarna áratugi hafa orðið miklar breytingar við jaðar Skeiðarárjökuls vegna hops hans. Lón hafa myndast við jökuljaðarinn, auk þess sem rennslisleiðir frá útföllum við jaðar jökulsins hafa breyst. Bæði fyrrum Skeiðará og Súla falla nú til sjávar um farveg Gígjukvíslar. Þessar breytingar hafa áhrif á framgang Grímsvatnahlaupa framan jökulsins og hvaða leiðir þau fara til sjávar. Þau renna nú vestur með jöklinum og um farveg Gígjukvíslar í stað þess að fara að stórum hluta um farveg Skeiðarár líkt og áður.

Til að skilja betur áhrif þessara breytinga á helstu kennistærðir Grímsvatnahlaupa, svo sem rishraða og hámarksrennsli, er stefnt að rakningu topp hlaupsins í desember 2021 frá jökuljaðri og niður fyrir Gígjukvíslarbrú. Notast verður við straumfræðilíkanið HEC-RAS við flóðrakninguna. Mælingar á rennsli hlaupsins á brúnni verða notaðar til viðmiðunar í kvörðun líkansins. Mælingar Jarðvísindastofnunar Háskólans á útrennsli úr Grímsvötnum verða nýttar sem upphafsmat á rennsli við jökuljaðar. Innrennsli í reikningana við jökuljaðar verður svo kvarðað þar til samsvörun fæst við mælda rennslið á Gígjukvíslarbrú.

Landhæðarlíkan frá haustinu 2021 af Vatnajökli og jöðrum hans og nýleg landhæðarlíkön af Skeiðarársandi verða notuð sem grunn gögn til að byggja hermunina á. Einnig verður notast við hnitaða útlínu Skeiðarárjökuls sem byggð er á Spot-7 myndum og loftmyndir úr drónaflugi háskólans í Newcastle yfir jaðri Skeiðarárjökuls í desember 2021 til að afmarka lónin framan jökulsins.

Uppsetning straumfræðilíkansins verður svo notuð til að rekja framgang hlaups á stærð við stærstu fyrri hlaup. Hámarksrennsli og rennslisrit sviðsmyndarinnar verður miðað við hlaupið í nóvember 1996. Hlaupsviðsmynd verður rakin niður fyrir Morsárbrú og Skeiðarárbrú, nái vatn fyrrum farvegi Skeiðarár, til viðbótar við rakningu niður fyrir Gígjukvíslarbrú.

Tilgangur og markmið:

 

Megin markmið verefnisins er að kanna hvaða áhrif breytingar, framan við Skeiðarárjökul vegna hops hans, hafa á framgang og hegðun Grímsvatnahlaupa. Niðurstöður slíkrar könnunar nýtast til að meta hvort hop jökulsins hafa áhrif á hættuna sem Grímsvatnahlaup geta skapað brúm og vegum á Skeiðarársandi. Niðurstöðurnar nýtast einnig til að meta hvort að ástæða sé til að breyta viðvörunum og viðbrögð við hlaupum.

Stefnt er að því að svara tveimur rannsóknarspurningum.

  1. Hvaða mótun verður á rennsli hlauptoppa á leið þeirra frá jökuljaðri og niður að Gígjukvíslarbrú? Slíkar niðurstöður nýtast til að greina betur mun í vaxtarhraða hlaupsins í desember 2021 og hlaupanna í október 2004 og október 2010. Með því má svo greina hvort að einhverjar breytingar séu í framgangi hlaupanna undir Skeiðarárjökli eða hvort að munurinn sé tilkominn vegna breytinga framan jökuls. Niðurstöðurnar munu einnig nýtast til að meta breytingar í blöndun hlaupvatns við vatn í lónunum framan jökuls. Slíkt gæti mögulega útskýrt litla hækkun á leiðni, í upphafi hlaupsins 2021, í mælingum á Gígjukvíslbrú. Leiðniaukning hefur annars oft verið fyrsta ábending um komu hlaupvatns fram á Skeiðarársand.
  2. Hver yrði framgangur þekktra fyrri stórra Grímsvatnahlaupa miðað við núverandi aðstæður framan Skeiðarárjökuls? Niðurstöður myndu nýtast til að meta hvort að hlaup á við flóðið í nóvember 1996 geti nú í dag skapað hættu við Morsárbrú og Skeiðarárbrú. Niðurstöður úr þeirri hermun nýtast einnig til að meta hvaða hættu Gígjukvíslarbrú og öðrum vegamannvirkjum á Skeiðarársandi stafar af því að fá slík hlaup við núverandi aðstæður.