Heiti verkefnis : 

Útvíkkun á aðferðafræði við mat á hönnunarflóði ómældra vatnasviða

Verkefnastjóri : 

Andréa Massad

Stutt lýsing á verkefninu:

Upplýsingar um stærð og endurkomutíma flóða eru mikilvægar við hönnun ýmissa vatna- og straumfræðilegra mannvirkja, en ekki síður fyrir greiningu á flóðavá. Gjarnan er talað um hönnunarflóð sem stærsta viðmiðunarflóð sem mannvirki skal þola á notkunartíma sínum, af ákveðinni stærð og með ákveðinn endurkomutíma. Með greiningu á mældum rennslisgögnum, svonefndri flóðagreiningu, má reikna út meðalendurkomutíma flóða af tiltekinni stærð og þar með hönnunarflóð. Í þeim tilfellum þar sem engar mælingar eru til staðar þarf að beita öðrum nálgunum. Búið er að vinna endurgreiningu veðurs fyrir tímabilið 1979-2016 fyrir landið allt (ICRA, Nawri o.fl., 2017). Aftakaúrkoma úr endurgreiningunni hefur nú þegar verið borin saman við mælingar og gefið góða raun (Massad o.fl., 2020).

Meginmarkmið þessa verkefnis er að nýta niðurstöður verkefnis sem unnið var fyrir Rannsóknasjóð Vegagerðarinnar árið 2021 (Mat á hönnunarflóði á ómældum vatnasviðum með notkun afrennslisgagna úr endurgreiningu á veðurspálíkaninu Harmonie) og beita niðurstöðum á 10-20 ómæld vatnasvið. Einnig skal nýta niðurstöður Crochet (2012a; 2012b) um svokölluð „index flóð“ með það að markmiði að þróa sjálfvirka greiningu á endurkomutíma flóða á næstu árum sem beita má á ómældum vatnasviðum. Niðurstöður verkefnisins nýtast jafnt Vegagerðinni sem og Veðurstofu Íslands við flóðagreiningu og spá. Í meginhluta verkefnisins munu 10-20 ómæld vatnasvið verða valin í samstarfi Veðurstofunnar og Vegagerðarinnar og verður fyrri niðurstöðum beitt á þau vatnasvið. Í síðari hluta verkefnis verður index-flood aðferðin notuð við mat á hönnunarflóði og niðurstöðurnar bornar saman við niðurstöður úr fyrri hluta verkefnis. Við lok verkefnis verður búið að byggja upp þekkingargrunn sem hægt verður að nýta til þess að þróa sjálfvirka greiningu á endurkomutíma flóða á ómældum vatnasviðum.

Tilgangur og markmið:

Ýmis verkefni krefjast útreikninga á hönnunarflóði. Þessar upplýsingar eru nauðsynlegar við brúar-og stífluhönnun, sem og við hönnun á öðrum straumfræðilegum mannvirkjum. Upplýsingarnar eru ekki síður mikilvægar fyrir eftirlit, spá og viðbrögð við þeirri náttúruvá sem veðurorsökuð flóð geta verið. Með þekkingu á stærð flóða með ákveðinn endurkomutíma má kortleggja áhrif flóða og tryggja viðeigandi viðbragðsáætlanir og veita upplýsingar um flóðavá sem nýtast skipulagsáætlunum sveitarfélaga. Upplýsinga um hönnunarflóð er oft krafist á stöðum þar sem mældar rennslisraðir eru annaðhvort ekki til staðar eða ekki nógu langar til að standa undir útreikningum á sjaldgæfum atburðum. Á Veðurstofu Íslands hefur spálíkanið HARMONIE-AROME verið notað til þess að reikna endurgreiningu veðurs fyrir landið allt í klukkustundarupplausn fyrir tímabilið 1979-2016 á reiknineti með 2,5 km möskvastærð (ICRA, Nawri o.fl., 2017). Gögn úr endurgreiningunni hafa þegar gefið góða raun (Massad o.fl., 2020; 2022).

Heildarmarkmið þessa verkefnis er að nýta afrennslisgögn úr endurgreiningunni til að ákvarða hönnunarflóð á ómældum vatnasviðum á Íslandi. Afrennslið er reiknað með því að draga saman upplýsingar um úrkomu, leysingu og uppgufun úr endurgreiningunni. Verkefnið er unnið í þeim tilgangi að efla þekkingu og getu til að spá fyrir um flóð og tíðni þeirra á ómældum vatnasviðum á Íslandi. Með því að byggja upp þekkingu um flóðagreiningu á ómældum vatnasviðum með þessum tveimur mismunandi aðferðum (notkun á endurgreiningu og index-flood aðferð) má setja fram raunsærra mat á stærð og endurkomutíma flóða á ómældum vatnasviðum og þeirri óvissu sem um er að ræða. Niðurstöður verkefnisins nýtast við flóðagreiningu á ómældum vatnasviðum og þar með við hönnun ýmissa mannvirkja sem tengjast vatni, s.s. við hönnun brúa og ræsa.