nves analyseverktøy for hydrologer – nevina– nedbørfelt og vannføringsindeks analyse - bk2016

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

http://nevina.nve.no/


Hva skal jeg snakke om

■ Datagrunnlaget – hva bruker vi

■ Hvilke analysene kjøres

■ Hvordan fungerer applikasjonen – demo

■ Hvilke planer foreligger for videreutvikling


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


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


7

15.02.2016


DEMO


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


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


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


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


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


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


Ikke alltid samsvar mellom

hvilke som er brukt til lavvanns-

og flomindeks kalibraring

Verdiene er observerte verdier

Feltegenskaper til stasjonene


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


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


Spørsmål eller kommentarer?

Astrid Voksø / [email protected]

nves analyseverktøy for hydrologer – nevina– nedbørfelt og vannføringsindeks analyse - bk2016

Technology