Vísir 2.2 - Breytingar á vatnabúskap

Þegar Hálslón hefur náð yfirfallshæð, sem er 625 metrar yfir sjávarmáli, rennur vatn úr lóninu á yfirfalli niður í farveg Jökulsár á Dal. Búast má við auknu rennsli í Jökulsár á Dal í kjölfarið. Þegar vatn rennur á yfirfalli myndast fossinn Hverfandi sem er tilkomumikill foss á að líta.

Árangur

a. Vatnshæð og rennsli á mælistöðvum í ám fyrir Kárahnjúkavirkjun.

Mikilvægt er að skoða grunnástand og vöktunaráætlun vegna breytinga á vatnabúskap áður en árangur er metinn. Árssveifla vatnshæðar og rennslis er sýnd annarsvegar í Jökulsá á Dal (rennsli við Hjarðarhaga) og hinsvegar í Jökulsá í Fljótsdal - Lagarfljóti. Árlega verður niðurstöðum mælinga bætt inn á mynd.

Myndirnar hér að neðna sýna árssveiflu í rennsli og vatnshæð Jökulsá á Dal og Jökulsá í Fljótsdal á mismunandi mælistöðvum. Niðurstöður mælinga 2008-2010 eru felldar inn í grunn mælinga allt frá 1963-2006. Einnig eru sýndar niðurstöður mælinga frá sumri 2007, en það ár var byrjað að safna vatni í Hálslón og vélar teknar í notkun ein af annarri fram á vor 2008.  Þetta skýrir eflaust  miklar sveiflur í rennsli. Fljótsdalsveita var ekki tekin í notkun fyrr en 2009.

(Mælingar fyrir árið 2011 eru væntanlegar á vormánuðum 2012 )

Staðsetning 1: Árssveifla rennslis Jökuldá á Dal við Hjarðarhaga, vhm 110. Mælingar eru felldar á grunn mælinga 1963-2006.

Rennsli í Jökulsá á Dal við Hjarðarhaga
Árssveifla 2008-2011 (smelltu til að sjá stærri mynd)		Mæling 2007 (smelltu til að sjá stærri mynd)
Felld á grunn mælinga 1963-2006		Felld á grunn mælinga 1963-2006

Staðsetning 2:  Árssveifla rennslis Lagarfljóts við Lagarfoss

Rennsli Lagarfljóts við Lagarfoss
Árssveifla 2008-2011
Fellt á grunn mælinga 1975-2006

Staðsetning 3: Árssveifla vatnshæðar í Lagarfjóti við Lagarfoss. Mælingar eru felldar á grunn mælinga 1977-2006.

Vatnshæð í Lagarfljóti við Lagarfoss
Árssveifla 2008-2010 (smelltu til að sjá stærri mynd)		Mæling 2007 (smelltu til að sjá stærri mynd)
Felld á grunn mælinga 1977-2006		Felld á grunn mælinga 1977-2006

Staðsetning 4: Árssveifla vatnshæðar í Lagarfljóti við Egilsstaði (Lagarfell). Mælingar eru felldar á grunn mælinga 1977-2006.

Vatnshæð í Lagarfljóti við Egilsstaði
Árssveifla 2008-2010 (smelltu til að sjá stærri mynd)		Mæling 2007 (smelltu til að sjá stærri mynd)
Felld á grunn mælinga 1977-2006		Felld á grunn mælinga 1977-2006

Sjá má yfirlitskort af mælistöðum í kaflanum um vöktunaráætlun og markmið.

b. Grunnvatnshæð í holum

Fjögur mælisnið hafa verið staðsett til þess að mæla grunnvatnshæð í holum nálægt ám. Spönn allra tiltækra mælinga á rennsli í viðkomandi vatnsföllum og vatnshæð eru nýtt sem samanburðargrunnur við mælingar eftir virkjun.  Engar niðurstöður mælinga á grunnvatnsborði verða sýndar að sinni, en reynt að gera þeim skil eftir að úrvinnslu mælinga til og með 2011 lýkur.

Vöktunaráætlun og markmið

Hvað er mælt?

a. Vatnshæð og rennsli á mælistöðum í ám (áhrif framkvæmda: óbein).

b. Grunnvatnshæð í holum (áhrif framkvæmda: óbein). Mælingar endurteknar af og til á árunum 2009 til 2011.

Áætlun um vöktun

Frá því fyrir virkjun hafa verið reknir all margir mælar til að ákvarða rennsli til virkjunar. Mælarnir nema vatnsborð á mælistað og þau gögn eru umreiknuð í rennsli með svonefndum rennslislyklum. Hluti þessara mæla eru nú reknir til að vakta breytingar á rennsli. Fjögur mælisnið hafa verið staðsett til að mæla grunnvatnsborð í holum nálægt ám. Tvö eru í Fljótsdal og tvö á Úthéraði. Í hverju mælisniði er grunnvatnsstöð og vatnshæðarmælistöð í nærliggjandi vatnsfalli með stafrænu skrásetningarkerfi sem mælir og skráir vatnshæðina á klukkustundar fresti. Árleg skýrsla er síðan gefin út fyrir hverja mælistöð. Grunnvatnsstaða er einnig mæld handvirkt í öðrum grunnvatnsholum á sniðunum með reglulegu millibili.

Myndirnar hér að neðan sýna mælistaði.

Myndin hér til hliðar sýnir staðsetningu þeirra mælistöðva á vatnasviði Jökulsár á Dal og Lagarfljóts, sem voru í rekstri fyrir virkjun og nýttir við áætlun rennslis til virkjunarinnar. Þessir sömu mælar eru enn í rekstri, að undanskildum mæli V366 í Reykjará og V205 í Kelduá við Kiðafellstungu. Mælir í Kelduá ofan Grjótár (V454) hefur verið fluttur upp fyrir Kelduárlón.
Smellið hér til að sjá stærri útgáfu af myndinni.

Myndin hér til hliðar sýnir vatnsborðsmæla í Jökulsá í Fljótsdal sem tengjast mælingum á grunnvatni á flatlendi við ána. Bláu hrigirnir tákna síritandi vatnsborðsmæla í grunnvatnsholum og þeir svörtu grunnvatnsholur þar sem handmælt er.

Smellið hér til að sjá stærri útgáfu af myndinni.

Myndin hér til hliðar sýnir vatnsborðsmæla á Úthéraði. Vatnsborðsmælar í Jökulsá á Dal og Lagarfljóti (þríhyrningar gegnumstrikaðir með blárri línu) tengjast mælingum á grunnvatnsborði á flatlendi við árnar..

Smellið hér til að sjá stærri útgáfu af myndinni.

Markmið

a. Breytingar í vatnshæð og rennsli verði ekki meiri en spáð er í reiknilíkönum.

b. Breytingar í vatnshæð verði ekki meiri en spáð er í reiknilíkönum.

Grunnástand

a. Vatnshæð og rennsli á mælistöðvum í ám fyrir Kárahnjúkavirkjun.

Mælingar á vatnshæð og rennsli á mælistöðum í ám liggja fyrir, en yfir misjafnlega langt tímabil eftir mælistöðum. Frá því að Lagarfossvirkjun tók til starfa 1975 hefur vatnsborði í Lagarfljóti verið haldið hærra sem nemur allt að um 0,5 m frá því í október og fram í mars ár hvert.

Myndir sem fylgja þessum kafla lýsa rennsli og vatnsborði eins og það var fyrir virkjun. Á hverri mynd er hæsta og lægsta rennsli/vatnsborð sem hefur mælst á hverjum tíma ásamt meðalrennsli. Bilið þar á milli er spönn rennslis (ljósgrá skygging). 

Á mynd af spönn vatnsborðs í Lagarfljóti við Egilsstaði eru auk þess gefin upp líkindi á fráviki frá meðaltali. Frávik frá slíkri líkindadreifingu er besti mælikvarðinn á breytingar, en slíkri greiningu verður ekki viðkomið fyrr en virkjunin hefur verið í rekstri a.m.k. 5-10 ár.

Mynd 1: Árssveifla rennslis í Jökulsá á Dal við Hjarðarhaga 1963_2006
Hægt er að stækka myndina með því að smella á textann hér fyrir ofan.

Mynd 2: Árssveifla rennslis í Lagarfljóti við Lagarfoss 1975-2006
Hægt er að stækka myndina með því að smella á textann hér fyrir ofan.

Mynd 3: Árssveifla vatnshæðar í Lagarfljóti við Lagarfoss 1977-2006
Hægt er að stækka myndina með því að smella á textann hér fyrir ofan.

Mynd 4: Árssveifla vatnshæðar í Lagarfljóti við Egilsstaði 1977-2006
Hægt er að stækka myndina með því að smella á textann hér fyrir ofan.

b. Grunnvatnshæð í holum

Mælingar eru til á grunnvatnshæð í tveimur sniðum út frá Jökulsá í Fljótsdal og tveimur sniðum niður undir Héraðssandi, öðru við Jökulsá á Dal og hinu við Lagarfljót. Mælingar hófust haustið 2000 og voru gerðar vikulega út árið 2001 af heimamönnum. Síritandi mælar voru settir í nokkrar grunnvatnsholur 2003 og 2004. Vikulegar mælingar heimamanna voru endurteknar haustið 2005 og 2006 í þeim holum þar sem ekki er síritun. Mælingar hafa svo verið endurteknar aftur af og til á árunum 2009 til 2011.

Mynd 5: Grunnvatnshæð við Valþjófsstaðanes 2004-2007
Hægt er að stækka myndina með því að smella á textann hér fyrir ofan.

Mynd 6: Grunnvatnshæð við Bessastaðagerði 2004-2007
Hægt er að stækka myndina með því að smella á textann hér fyrir ofan.

Mynd 7: Grunnvatnshæð við Lagarfljót á Úthéraði, Hóll 2004-2007
Hægt er að stækka myndina með því að smella á textann hér fyrir ofan.

Mynd 8: Grunnvatnshæð við Jökulsá á Dal á Úthéraði, Hólmatunga 2004-2007
Hægt er að stækka myndina með því að smella á textann hér fyrir ofan.

Helstu niðurstöður

Á myndum 5-8 hér að ofan um grunnvatnsborð er sýnd árstíðarsveifla í einni borholu frá hverju mælisniði. Mælingarnar eru í heildina blanda síritandi mælinga í einstaka holum á hverju sniði og vikulegra mælinga um afmarkaðan tíma í öðrum holum á sömu sniðum. Með þessu fást upplýsingar um tengsl grunnvatnsborðs á flatlendi við rennsli í næsta vatnsfalli og við úrkomu.

1. Á flötum grónum aurum ræður vatnsborð í næsta stóra vatnsfalli mestu um grunnvatnsborð. Þetta getur átt við í a.m.k. 700-800 m frá ánni.

2. Eftir að komið er að brekkurótum er grunnvatnsborð undir meiri áhrifum af úrkomu en vatnsfallinu.

3. Gert er ráð fyrir að vatnsborð og þar með grunnvatnsborð muni hækka við Jökulsá í Fljótsdal og Lagarfljót, en lækka við Jökulsá á Dal.

4. Gert var ráð fyrir að virkjunin geti valdið allt að 23 cm hækkun grunnvatns, og miðað við landslag og dýpt á grunnvatn á aurum Jökulsár í Fljótsdal mun land blotna t.d. á Valþjófsstaðanesi ef ekkert er að gert, en líklega sjaldan á Bessastaðanesi.

Forsendur fyrir vali

Með tilkomu Kárahnjúkavirkjunar verður Jökulsá á Dal veitt úr Hálslóni yfir í Jökulsá í Fljótsdal og Lagarfljót. Einnig verður veitt vatni til virkjunarinnar úr Jökulsá í Fljótsdal og frá ám á Hraunum. Þessu fylgja talsverðar breytingar á vatnabúskap, rennsli eykst sums staðar en minnkar annars staðar, það dreifist öðru vísi innan ársins, vatnsborðshæð breytist, sem aftur getur haft áhrif á grunnvatnshæð, aurburð og rof getur breyst o.s.frv.

Vegna Kárahnjúkavirkjunar mun rennsli Jökulsár í Fljótsdal og Lagarfljóts aukast verulega, eða að meðaltali um tæplega 90 m³/s. Þannig eykst meðalrennsli við Egilsstaði um tæplega helming með tilkomu virkjunarinnar.

Aukning í rennsli er talsvert misskipt innan ársins. Hún er mest við lágrennsli að vetrarlagi (um eða yfir 100 m³/s aukning), en mun minni yfir hárennslistíma sumarsins þegar virkjunin nýtir að stórum hluta vatn úr Jökulsá í Fljótsdal og af Hraunum. Aukning rennslis í flóðum er hins vegar hlutfallslega mun minni. Við óhagstæðustu aðstæður í flóðum (öll lón virkjunarinnar full) mun rennsli Jökulsár í Fljótsdal og Lagarfljóts aukast um nálægt 60 m³/s. Í stærstu mældu flóðum í Lagarfljóti (október og nóvember 2002) hefur hámarks innrennsli í Fljótið verið metið á bilinu 1650-1700m³/s. Mesta rennsli við Lagarfoss í sömu flóðum mældist hins vegar um 950m³/s. Mismunur á innrennsli í Fljótið og rennsli við Lagarfoss stafar af miðlunaráhrifum stöðuvatnsins innan við Egilsstaði. Kárahnjúkavirkjun eykur því rennslið til Lagarfljóts í flóðum um 3-4%, og eftir útjöfnun sem verður í Lagrafljóti verður aukning við Lagarfoss um 30 m³/s (fer úr um 950 í um 980 m³/s).

Að sama skapi og rennsli eykst neðst í Jökulsá í Fljótsdal og Lagarfljóti þá minnkar rennsli verulega í Jökulsá á Dal. Meðalrennsli hennar minnkar verulega mestan hluta ársins, minnst þó síðsumars og fram á haust þegar mestar líkur eru á rennsli um yfirfall Kárahnjúkastíflu. Flóð vegna jökulleysinga að sumarlagi mun ekki gæta fyrr en lónið er fullt, en það mun jafna út flóðtoppa. Dæmigerð haust-, vetrar- og vorflóð í neðri hluta árinnar minnka hins vegar tiltölulega lítið þar sem slík flóð eiga upptök sín að verulegu leyti af vatnasviðinu neðan Kárahnjúkastíflu. Það sama á við um Jökulsá í Fljótsdal ofan frárennslisskurðar Kárahnjúkavirkjunar.

Ítarefni

Niðurstöður grunnvatnsmælinga fyrir tímabilið 2000-2006 hafa verið gefnar út í skýrslu (LV-2008/033).

Smellið hér til þess að fá eintak af skýrslu.