nves analyseverktøy for hydrologer – nevina– nedbørfelt og vannføringsindeks analyse - bk2016
TRANSCRIPT
NVEs analyseverktøy for hydrologer –
NEVINA – Nedbørfelt og Vannførings Indeks
Analyse
Astrid Voksø
NVE
Norges vassdrags- og energidirektorat
Hva er NEVINA?
■ NEVINA er et interaktivt analyseverktøy■ for interne og eksterne brukere som trenger å finne karakteristiske hydrologiske forhold i et
nedbørfelt til et punkt i elva.
■ Forbedret og utvidet fra «lavvannsapplikasjonen»
■ Lansert høsten 2015: http://nevina.nve.no/
■ Ny versjon testes i disse dager
Norges vassdrags- og energidirektorat
Hva skal jeg snakke om
■ Datagrunnlaget – hva bruker vi
■ Hvilke analysene kjøres
■ Hvordan fungerer applikasjonen – demo
■ Hvilke planer foreligger for videreutvikling
Norges vassdrags- og energidirektorat
Norges vassdrags- og energidirektorat
NEVINA (Nedbørfelt- og vannføringsindeksanalyse)
■ GIS analysene er basert på
■ Data tilrettelagt gjennom automatiske og manuelle rutiner
■ Automatiserte Geoproseseringsanalyser for hvert
brukergenerert felt
■ Lavvanns- og flomindeksene beregnes i regresjonsligninger
■ For ulike deler av landet
■ For ulike type nedbørfelt – eks. breandel
■ Funnet signifikante parametre til disse ligningenr
• Beregnes i Automatiserte Geoproseseringsanalyser
Norges vassdrags- og energidirektorat
Data for beregning av nedbørfelt
■ Følgende datasett utviklet i NVE er en forutsetning
■ REGINE – register over nedbørfelt
■ Innsjo database – identifisering av alle innsjøer > 2500 m²
med nedbørfeltareal for hver innsjø
■ Elvenett – Geometrisk netverk av Elvbekk, midtlinje av
innsjøer og elvebredd fra N50 Kartdata
• Elvenett definert med metrering
• Alle elver er definert som unike elveruter (route ) med start i
topp av elvene (measure = 0)
■ Avrenningskart for normalperioden 1961-90
Norges vassdrags- og energidirektorat
7
15.02.2016
Norges vassdrags- og energidirektorat
DEMO
Norges vassdrags- og energidirektorat
Beregning av nedbørfelt■ Sjekker om punktet ligger nær elvenett
■ Hvis over 100 meter fra, analysen stopper
■ Sjekker om punktet ligger nær en identifisert elv fra
REGINE
■ Hvis ja
• Bruker «watershed» med utstrekning til REGINE enhetene
punktet ligger i
• Bruker REGINEs oppstrøms enheter som tillegg
■ Hvis nei
• Bruker «watershed» med utstrekning til REGINE enhetene
■ Watershed kan lage flere polygoner. Lager polygon av den
linja som er lengst
Norges vassdrags- og energidirektorat
Data for beregning av nedbørfelt
■ Flowdirection- og flowacculumation grid generert fra:
■ Terrengmodell
• DTEM25 fra Kartverket, utvidet med data fra Sverige og Finland
• DTEM20 fra Kartverket bygges opp og kan brukes når komplett
■ Topo2raster med inngangsparametre – beregnes for ruter på
10*10 km²
• Høydepunkter fra DTEM25
• Innsjøer (som lake)
• Elvenett med riktig retning på elva (som stream)
■ Flowdirection og flowaccumulationsgrid for hvert vassdragsområde
• Slår sammen alle ruter
• Brenner inn elvenettet – (30 meter)
Norges vassdrags- og energidirektorat15. feb. 201611
Tilrettelagt terrengmodell
Fra DTEM25
Uten elvenett
Fra DTEM25
med elvenett
REGINE
Grense
Norges vassdrags- og energidirektorat
Analyser for beregning av
feltparametre
■ Automatiske analyser
■ Hypsografiske kurve
• Høydefordeling i feltet – slice med 10 «equal_area»
■ Fordeling av arealbruk i feltet – fra N50 Kartdata som raster
■ Effektive sjøprosent
• σ 𝑖𝑛𝑛𝑠𝑗ø𝐴𝑟𝑒𝑎𝑙 ∗ 𝐼𝑛𝑛𝑠𝑗ø𝑒𝑛𝑠 𝑛𝑒𝑑𝑏ø𝑟𝑓𝑒𝑙𝑡𝑎𝑟𝑒𝑎𝑙 / 𝑓𝑒𝑙𝑡𝑒𝑡𝑠 𝑎𝑟𝑒𝑎𝑙 ²
■ Elv- og Feltgradienter
■ Nedbør- og temperaturdata - zonalstatistics
Norges vassdrags- og energidirektorat
15. feb. 2016
13
Elv- og feltlengde
■ Elvelengde = avstand til topp av elva der du peker
■ Dvs. measure der du peker
■ Feltlengde = avstand fra punktet til fjerntliggende punkt på nedbørfeltet
■ Gjør om nedbørfeltet til punkter og beregner hvert punkts avstand til utgangspunktet. Det som har størst avstand brukes
Norges vassdrags- og energidirektorat
15. feb. 2016
14
Elvegradienter
■ Elvegradient = Hoh topp punkt – Hoh punkt /
elvelengde■ Finner punktets Hoh fra DTEM
■ ( 575 – 438 ) / 8.2 = 16.78
■ 1085 gradient – Elvegradient ekslusive 10%
laveste delen og den 15 % høyeste delen
Finner disse punkter og hoh i dem fra ”ruta”
400
420
440
460
480
500
520
540
560
580
600
0200040006000800010000
Elvegradient
1085 gradient
Norges vassdrags- og energidirektorat
Nye resultat i NEVINA■ Flomindekser
■ Regresjonsligninger utviklet i NIFS prosjekt for små felt < 50
km². Bruker areal, midlere avrenning og effektiv sjøprosent
som parametre.
■ Det vil bli satt en begrensning i applikasjonene, da
resultatene bare er testet for små felt
■ Finn vannføringsstasjoner
■ Vise i kartet vannføringsstasjoner benyttet i kalibrering
• Til lavvanns- og flomberegninger
■ Kan velge de som er i nærheten geografiske
■ Få ut verdier for de utvalgte og skrive ut i en rapport og
shape
Norges vassdrags- og energidirektorat
Ikke alltid samsvar mellom
hvilke som er brukt til lavvanns-
og flomindeks kalibraring
Verdiene er observerte verdier
Feltegenskaper til stasjonene
Norges vassdrags- og energidirektorat
Videre utvikling
■ Nåværende regional flomfrekvensanalyse ble laget i 1997
■ Nye data
■ hydrologiske og GIS-data
■ Teste ut nye metoder for flomfrekvensanalysen
■ Resultat av flomkartprosjektet
■ Veileder for flomfrekvensanalyse
■ Flomfrekvensmodellene implementeres i >Hydra II
■ GIS applikasjoner
• Ny metode for flomindekser for alle felt størrelser
• Erstatte dagens flomindeks for valgt felt med ny metode som
trolig også bruker flere input parametre
Norges vassdrags- og energidirektorat
Test av ny versjon nevina - > nevina
■ Test applikasjonen har:
■ Bedre feilmeldinger
■ Lage shape og pdf uten at feltparametre- og indekser er
generert
■ Beregning av flomindekser
■ Vis vannføringsstasjoner benyttet i kalibrering
■ Februar blir en testmåned
■ Settes i produksjon ca. 1 mars