Nylig har forskerne blant annet fått inn informasjon om to flommer fra 1800-tallet i Mandalselva, begge er større enn flommen i begynnelsen av oktober på Sørlandet. Bildet er fra Tvedestrand i oktober i år.  (Foto: Kristian Vabo / NTB scanpix)
Nylig har forskerne blant annet fått inn informasjon om to flommer fra 1800-tallet i Mandalselva, begge er større enn flommen i begynnelsen av oktober på Sørlandet. Bildet er fra Tvedestrand i oktober i år. (Foto: Kristian Vabo / NTB scanpix)

Forskeren forteller: Lærdom fra flomhistorien

Flommerker og nedtegnelser om historiske oversvømmelser kan gjøre oss bedre til å takle store flommer i framtiden.

Publisert

Hva er egentlig en 1000-årsflom?

Når vi sier 200-årsflom og 1000-årsflom, snakker vi egentlig om gjentaksintervall.

Gjentaksintervall og sannsynlighet er «omvendte» størrelser, eller omvendte proporsjonale verdier.

En flom som har et gjentaksintervall på 200-år har en sannsynlighet på 1/200 = 0,5 prosent for å overskrides hvert år.

Tilsvarende har en 1000-års flom en sannsynlighet på en promille for å overskrides hvert år. 

Merk at selv om 200-årsflommer overskrides i snitt hvert to hundrede år, opptrer den ikke med jevne 200 år imellom.

I prinsippet kan det oppstå to 200-årsflommer i samme elv i løpet av ett år, men sannsynligheten er liten.

Referanser:

Engeland, K., Wilson, D., Borsãnyi, P., Roald, L., and Holmqvist, E. (2017) Use of historical data in flood frequency analysis - A case study for four catchments in Norway, Hydrology Research, accepted.

Holmqvist E. 2015 Flomberegning for Vosso (062.Z) Revidert juni 2015. NVE Rapport 56/2015.

Roald L. 2013. Flom i Norge. Forlaget Tom & Tom, Oslo.

Denne artikkelen oppsummerer resultater fra forskningsprosjektet FlomQ finansiert av Energi Norge og EnergiX-programet Norges Forskningsråd.

Det er viktig å ha god kjennskap til flomhistorien vår for å være forberedt på framtidens flommer. På den måten kan vi redusere risikoen for flomskader på bygninger, veier, jernbane og annen infrastruktur.

Et av de viktigste tiltakene for å unngå flomskader er å sikre samfunnet mot flom. Et slik tiltak er at det i forskrifter er satt tydelige krav til hvor store flommer vi skal tåle. For eksempel skal viktig infrastruktur tåle en flom med gjentaksintervall 200 år, det vi kaller en 200-års flom.

En demning skal tåle flommer større enn 1000-års flom, hvis konsekvensen av dambrudd er stor.

Hvordan beregne flomstørrelsene?

Flomhøyder tilbake til 1675 i Glomma er blitt markert på flomstein ved Norsk Skogbruksmuseum i Elverum. (Foto: Øyvind Holmstad)
Flomhøyder tilbake til 1675 i Glomma er blitt markert på flomstein ved Norsk Skogbruksmuseum i Elverum. (Foto: Øyvind Holmstad)

For å beregne størrelse på en 200-års flom brukes flom-observasjoner fra stasjoner som automatisk registrerer vannføring i elver og bekker. Ved de fleste målestasjonene har vi færre enn 50 år med observasjoner. De lengste måleseriene vi har, er på 125 år.

Derfor er en 200- eller 1000-års flom er som regel ikke observert. Dermed må vi beregne, ekstrapolere, flomstørrelser ut over datagrunnlaget.

Dette gjør vi ved å tilpasse en statistisk ekstremverdi-modell til de dataene vi har. Men, på grunn av det begrensa datamaterialet er usikkerheten i flomberegninger store.

Vi må lære av historien

For å øke presisjonen på flomberegninger, må vi ta i bruk mer informasjon. Kunnskap om historiske flommer fra før daglige observasjoner startet, er en tilnærming som kan brukes. Historisk informasjon kan være flommerker på bruer, bygninger eller fjell som viser hvor høyt vannet har stått. Det kan være beskrivelser av flommer som sier noe om hvor høyt vannet har stått. En viktig kilde i Norge er oversikter over naturskader lagret i riksarkivet.

Lars A. Roald i NVE har laget en omfattende oversikt over tidligere storflommer oppsummert i boka «Flom i Norge» og i egne rapporter. Kjente storflommer inkluderer Storflaumen på Vestlandet i 1743, Storofsen i 1789 og Storeflaumen 1860, begge på Østlandet.

Kunnskap om lokale forhold viktig

Et flommerke på kirkeveggen i Voss som tyder på hvor høyt vannet stod i 1604. (Foto: Jakob Håheim)
Et flommerke på kirkeveggen i Voss som tyder på hvor høyt vannet stod i 1604. (Foto: Jakob Håheim)

Et godt eksempel på nytteverdien av historiske flommer har vi fra Voss. I 2014 observerte vi den største flommen siden målingene startet i 1893. I etterkant av flommet har NVE i samarbeid med kommunen, samlet inn informasjon om historiske flommer. Vi ser at Voss har opplevd storflommer tidligere, spesielt på 1700-tallet under den lille istiden.

Den største flommen kom trolig i 1604. Et merke på kirkeveggen viser hvor høyt vannet stod. Riktignok vil ikke vannet stå like høyt i dag siden utløpet av Vangsvatnet ved Voss ble senket på 1860-tallet.

ÅrLokal vannstand (m)Vannstand (moh) Vannføring (m3/s)Kommentar fra «Flom i Norge»
160411,255,47900Avmerket på kirkevegg
17199,9454,21700Omtrent som i 1743
17439,9454,21700Vann til koret i kirken
17459,6353,90650Vann opp i kirken
17909,9454,21700Omtrent som i 1743
18647,3651,63400Postevei oversvømt
18737,3651,63600Postvei oversvømt
18848,0252,2970316” høyere enn i 1873

Tabellen viser flommer i Vosso 1604-1884. Merk at i 1865-1870 ble vannstanden i Vangsvatnet senket slik at flomnivåer ble ca 6 fot (1.9 meter) lavere. For flommene før 1860 er vannføringen avrundet til nærmeste 50 m3/s grunnet usikkerhet i både observert vannstand og omregning fra vannstand til vannføring. Tabellen er hentet fra NVE-rapporten Flomberegning fra Vosso.

Den historiske informasjonen er videre tatt inn i hydrologenes ekstremverdianalyser. Da kan historisk flominformasjon brukes på to måter: enten antall flommer eller størrelsen på flommene som overskrider en gitt terskel. Vi må også anta at vi kjenner til alle flommene over terskelen. Analyser viser at vi får vi en betydelig forbedring i flomberegninger, spesielt for korte dataserier på mindre enn 50 år.

Kan gjøre oss bedre forberedt

Den svarte linjen viser flomestimater for Vosso basert på observerte vannføringsdata fra 1892-2013, mens den røde heltrukne linjen viser flomestimater hvor også historisk informasjon tilbake til 1604 er inkludert i analysene. De stipla linjene viser et 90% usikkerhetsintervall. De grønne punktene viser historiske flommer.
Den svarte linjen viser flomestimater for Vosso basert på observerte vannføringsdata fra 1892-2013, mens den røde heltrukne linjen viser flomestimater hvor også historisk informasjon tilbake til 1604 er inkludert i analysene. De stipla linjene viser et 90% usikkerhetsintervall. De grønne punktene viser historiske flommer.

Kjenner vi kun til antall flommer, er det viktig at terskelen er tilstrekkelig høy. I eksempelet fra Voss har vi brukt data til og med 2013 for å beregne gjentaksintervallet på 2014-flommen som vist. For den spesielt årvåkne leser gjør vi oppmerksom på at vannføringene er døgnmidler, et gjennomsnitt for døgnet, disse vil alltid være noe lavere enn verdiene gitt i tabellene, som er høyeste verdi i løpet av døgnet.  

Vi ser at kun ved bruk av systematiske flomobservasjoner, får 2014-flommen i Voss et gjentaksintervall på over 1000 år. Ved å ta inn den historiske informasjonen, får 2014-flommen et gjentaksintervall på ca 200 år. Kanskje kunne Voss ha vært bedre forberedt på 2014-flommen hvis vi hadde brukt historisk informasjon i flomberegninger.

Basert på disse erfaringene vil NVE nå legge til rette for å ta i bruk historisk flominformasjon i sine analyser og samler inn informasjon der vi ser det kan være til god hjelp. Nylig har vi blant annet fått inn informasjon om to flommer fra 1800-tallet i Mandalselva, begge er større enn flommen i begynnelsen av oktober på Sørlandet.