I byggesaker kan slike beregninger være relevante når flomfare, vannlinje, vanndybde, vannhastighet eller flomsikkert nivå må dokumenteres.
Hva er HEC-RAS?
HEC-RAS er et beregningsprogram for hydraulisk modellering av vannstrømning. Programmet er utviklet av Hydrologic Engineering Center i US Army Corps of Engineers og brukes internasjonalt til analyser av elver, bekker, flomsoner, broer, kulverter og terreng.
I en byggesak er HEC-RAS mest relevant når man må beregne hvordan vann kan strømme gjennom et område ved flom. Det kan for eksempel være behov for å beregne vannstand, vannlinje, flomutbredelse, vanndybde, vannhastighet eller oppstuving ved kulvert, bru eller innsnevring i terrenget.
HEC-RAS er derfor ikke bare et kartverktøy. Det er et hydraulisk beregningsverktøy som kan være aktuelt når en enkel vurdering av flomkart, terreng eller aktsomhetsområde ikke gir nok dokumentasjon.
Dersom saken gjelder kommunal dokumentasjon av flomfare, kan HEC-RAS inngå som en del av en flomfarevurdering eller en utredning av flomfare.
Hva brukes HEC-RAS til?
HEC-RAS brukes til å beregne hvordan vann beveger seg i og utenfor vassdrag. Det kan gjelde vann i en elv, bekk, kanal, kulvert, flomsone eller over terreng.
I praktiske flom- og byggesaker brukes HEC-RAS særlig til å beregne vannlinje, vannstand ved dimensjonerende flom, flomutbredelse på en tomt, vanndybde, vannhastighet og oppstuving ved bru, kulvert, stikkrenne eller annen innsnevring.
Programmet kan også brukes til å vurdere om vann kan renne mot bygg, vei, garasje, kjeller, uteareal eller naboeiendom. I enkelte saker kan modelleringen gi et bedre grunnlag for å vurdere flomsikkert nivå, erosjonsfare eller virkningen av terrengendringer.
I byggesaker er målet ikke å kjøre en modell for modellens skyld. Målet er å svare på om tiltaket er trygt nok i forhold til flom, og om dokumentasjonen er tilstrekkelig for kommunen.
HEC-RAS i flomfarevurdering
I en flomfarevurdering må man ofte dokumentere hvordan en dimensjonerende flom kan påvirke tomten eller tiltaket. Det kan være særlig aktuelt når eiendommen ligger nær bekk, elv, kulvert, flomvei, innsjø, lavbrekk eller område som er markert i aktsomhetskart.
HEC-RAS kan være relevant når man trenger mer enn en overordnet kartvurdering. Programmet kan brukes til å beregne hvor vannet kan gå, hvor høyt vannet kan stå, hvor dypt det blir, og hvor raskt vannet kan strømme.
Dette kan være viktig ved bolig, hytte eller næringsbygg nær bekk eller elv. Det kan også være relevant ved fradeling, etablering av ny tomt, terrengendring, oppfylling nær flomvei, bygging nær kulvert eller kommunale krav om vannlinje og flomsikkert nivå.
Resultatet fra HEC-RAS bør likevel ikke stå alene. Modellen må vurderes sammen med terreng, hydrologi, sikkerhetsklasse, kartgrunnlag, observasjoner og krav etter TEK17 og flom.
Hydrologisk og hydraulisk modellering
Det er viktig å skille mellom hydrologisk og hydraulisk modellering.
Hydrologisk modellering handler om hvor mye vann som kommer. Det kan være vannføring fra et nedbørfelt, avrenning fra et område eller flomvannføring i en bekk eller elv.
Hydraulisk modellering handler om hva som skjer når vannet kommer frem til terreng, bekkeløp, elveløp, kulvert, bro eller flomsone. Da vurderes vannstand, vannlinje, vanndybde, vannhastighet, flomutbredelse og oppstuving.
HEC-RAS brukes hovedsakelig til hydraulisk modellering. For å bruke programmet riktig må man likevel ha et hydrologisk grunnlag, for eksempel dimensjonerende vannføring.
Les mer om faggrunnlaget på sidene hydrolog og hva er hydrologi.
Vannføring som input i HEC-RAS
HEC-RAS beregner ikke flomfare ut fra ingenting. Modellen trenger inndata. En av de viktigste inndataene er vannføring.
Vannføring beskriver hvor mye vann som passerer et punkt per tidsenhet. I en flomsak kan dette være dimensjonerende vannføring for en bestemt flomstørrelse, for eksempel 20-, 50-, 100-, 200- eller 1000-årsflom.
Når vannføringen legges inn i modellen, kan HEC-RAS beregne hvordan denne vannmengden oppfører seg i terrenget eller vassdraget. Resultatet kan blant annet vise vannstand, dybde, hastighet og oversvømt areal.
Dette er grunnen til at hydrologi og hydraulikk må henge sammen. Hydrologien gir vannmengden. Hydraulikken viser konsekvensen av vannmengden i terrenget.
Les mer om flomstørrelser på siden 20-, 50-, 100-, 200- og 1000-årsflom.
1D- og 2D-modellering i HEC-RAS
HEC-RAS kan brukes til både 1D- og 2D-modellering.
I en 1D-modell beskrives strømningen hovedsakelig langs en linje, for eksempel langs et elve- eller bekkeløp. Dette kan være nyttig der vannet i hovedsak følger et tydelig løp, og der tverrprofiler beskriver elvas eller bekkens geometri.
I en 2D-modell beregnes vannets bevegelse over et areal. Dette kan være relevant der vann kan bre seg utover flomsletter, terreng, lavpunkter, veier, bebygde områder eller kompliserte flomveier.
I noen saker kan det også være aktuelt å kombinere 1D og 2D. For eksempel kan et bekkeløp modelleres med 1D, mens omkringliggende flomarealer eller terreng modelleres med 2D.
Valg av modelltype bør ikke være tilfeldig. Det må vurderes ut fra terreng, problemstilling, datagrunnlag, krav til nøyaktighet og hva kommunen faktisk trenger dokumentert.
Vannlinjeberegning
En vannlinjeberegning viser beregnet vannstand langs et vassdrag eller en flomstrekning. Dette kan være sentralt i en flomfarevurdering, fordi vannlinjen sier noe om hvor høyt vannet kan stå ved dimensjonerende flom.
Vannlinje kan være relevant når man skal vurdere om et bygg ligger høyt nok, hvilket flomsikkert nivå som bør legges til grunn, om kjeller, garasje, vei eller uteareal kan bli berørt, og om oppstuving ved kulvert eller bro gir høyere vannstand.
En beregnet vannlinje må vurderes sammen med sikkerhetsmargin, usikkerhet, terrengdata og krav i byggesaken. Den må også ses i sammenheng med flomutbredelse, vanndybde og vannhastighet.
Les mer om forholdet mellom kart, aktsomhet og vannlinje på siden faresone flom, aktsomhet og vannlinje.
Vanndybde og vannhastighet
Flomfare handler ikke bare om hvor vannet kommer. Det er også viktig å vite hvor dypt vannet kan bli, og hvor raskt det kan strømme.
Vanndybde kan si noe om bygg, uteareal, vei, garasje, kjeller eller tekniske installasjoner kan bli påvirket. Vannhastighet kan være viktig for erosjon, skadepotensial, sikkerhet og belastning på terreng, fyllinger, murer, grøfter og bekkeløp.
Et område med liten vanndybde og lav hastighet kan ha en annen risiko enn et område med raskt strømmende vann. Derfor kan HEC-RAS-resultater med dybde og hastighet gi et bedre grunnlag enn bare et grovt kartutsnitt.
Dette er særlig relevant når kommunen ber om mer konkret dokumentasjon enn at eiendommen ligger i et flomutsatt område.
Bruer, kulverter og oppstuving
Bruer, kulverter, stikkrenner og rør kan ha stor betydning for flomfare. Dersom åpningen er for liten, tett, delvis blokkert eller hydraulisk ugunstig, kan vannet stuves opp oppstrøms.
Oppstuving betyr at vannstanden blir høyere fordi vannet ikke slipper raskt nok gjennom. Dette kan føre til oversvømmelse av terreng, vei, garasje, kjeller, hage eller naboeiendommer.
HEC-RAS kan brukes til å vurdere hvordan kulverter, broer og innsnevringer påvirker vannstanden. Dette kan være særlig relevant der kommunen spør om kapasitet, flomvei, vannlinje eller sikkerhet mot flom.
I slike saker er det viktig med riktig geometri. Kulvertdimensjon, innløp, utløp, lengde, helning, materialtype, terrenghøyder og mulige blokkeringer kan ha stor betydning for resultatet.
Flomutbredelse og flomkart
Flomutbredelse viser hvilke arealer som kan bli oversvømt ved en bestemt flomstørrelse. Dette kan brukes til å vurdere om en tomt, et bygg eller et planlagt tiltak blir berørt.
Et flomkart eller aktsomhetskart kan gi en første indikasjon, men slike kart er ikke alltid nok for en konkret byggesak. Kartet kan være grovt, basert på generelle forutsetninger eller mangle detaljer om lokale terrengforhold, kulverter, små bekker og nyere terrengendringer.
HEC-RAS kan brukes til å lage mer konkrete beregninger av flomutbredelse for en bestemt strekning eller eiendom, forutsatt at datagrunnlaget er godt nok.
Dette er særlig aktuelt når tiltaket ligger nær grensen av et aktsomhetsområde, når terrenget er komplisert, eller når en kulvert, bekk eller flomvei kan ha stor betydning.
Terrengmodell, ruhet og grensebetingelser
En HEC-RAS-modell er avhengig av gode inndata. Viktige deler av modellgrunnlaget kan være terrengmodell, tverrprofiler, vannføring, nedstrøms grensebetingelse, kulvertdata, brogeometri, ruhet og observasjoner fra området.
Terrengmodellen er spesielt viktig. Små høydeforskjeller kan avgjøre hvor vannet renner, særlig i flate områder, bebygde områder og områder med lavbrekk.
Ruhet beskriver motstanden vannet møter når det renner over terreng eller gjennom et vassdrag. Vegetasjon, bekkeløp, stein, jord, asfalt, rør, grøfter og flomsletter kan gi ulik hydraulisk motstand. I modeller brukes dette ofte som Manningstall.
Grensebetingelser beskriver blant annet hvordan vann kommer inn i modellen, og hvordan vann kan forlate modellen. Feil valg av grensebetingelser kan påvirke beregnet vannstand og flomutbredelse.
Derfor er HEC-RAS ikke bare et spørsmål om programvare. Det krever faglig vurdering av forutsetninger, datakvalitet og modelloppsett.
Begrensninger og usikkerhet i HEC-RAS
HEC-RAS er et kraftig beregningsverktøy, men modellen blir aldri bedre enn datagrunnlaget og forutsetningene som legges inn.
Usikkerhet kan blant annet komme fra terrengmodell, høydegrunnlag, beregnet vannføring, valg av ruhet, kulvert- og brogeometri, antakelser om blokkering, nedstrøms grensebetingelser, terrengendringer som ikke er med i kartgrunnlaget, manglende observasjoner og valg av 1D- eller 2D-modell.
Derfor bør modellresultater alltid vurderes kritisk. HEC-RAS kan gi et godt beslutningsgrunnlag, men resultatene må tolkes av fagpersoner og settes inn i riktig byggesakskontekst.
En modellrapport bør forklare hvilke forutsetninger som er brukt, hvilke data som ligger til grunn, hva resultatene viser, og hvilken usikkerhet som finnes.
HEC-RAS og TEK17 § 7-2
I byggesaker er det ikke nok å vise at en modell er kjørt. Dokumentasjonen må svare på kravene i saken.
TEK17 § 7-2 gjelder sikkerhet mot flom og stormflo. For byggverk i flomutsatt område skal det fastsettes sikkerhetsklasse for flom, og byggverket skal plasseres, dimensjoneres eller sikres slik at kravet til sikkerhet er oppfylt.
HEC-RAS kan være ett av verktøyene som brukes for å dokumentere flomforhold, men programmet erstatter ikke vurderingen av sikkerhetsklasse, tiltakstype, kommunens krav, hydrologisk grunnlag eller faglig konklusjon.
I en byggesak må modellresultatene derfor kobles til spørsmålet kommunen faktisk stiller: Er tiltaket tilstrekkelig sikkert mot flom, og er dokumentasjonen god nok?
Les mer på siden TEK17 og flom.
Når bør HEC-RAS vurderes i byggesak?
HEC-RAS kan være aktuelt når flomfare ikke kan avklares tilstrekkelig med enkel kartvurdering, befaring eller overordnet faglig vurdering.
Det kan være særlig relevant når tiltaket ligger nær bekk, elv, kulvert eller flomvei, når kommunen ber om vannlinje eller flomsikkert nivå, når det er usikkerhet om flomutbredelse på tomten, eller når kulvert, bru eller stikkrenne kan gi oppstuving.
HEC-RAS kan også være aktuelt når terrenget er flatt eller komplisert, vann kan renne flere veier ved flom, det er behov for beregning av vanndybde eller vannhastighet, tiltaket ligger nær grensen av flomutsatt område, eller en terrengendring kan påvirke vannveier eller naboer.
I mindre og enkle saker er det ikke alltid nødvendig med HEC-RAS. Noen saker kan avklares med kart, terrengvurdering, kommunale krav, tilgjengelige flomdata og faglig vurdering.
Riktig dokumentasjonsnivå må vurderes ut fra tiltaket, tomten, sikkerhetskravene og kommunens konkrete krav.
Hva kan Geotekniker AS bidra med?
Geotekniker AS kan bistå i saker der flom, overvann, vannføring, flomvei eller hydrauliske forhold påvirker byggesak, tomt eller tiltak.
Vi kan blant annet bidra med vurdering av om HEC-RAS eller annen hydraulisk beregning er nødvendig, gjennomgang av kommunale krav, vurdering av flomkart og aktsomhetskart, vurdering av bekk, kulvert, flomvei og terreng, samt faglig dokumentasjon til byggesak.
Vi kan også vurdere om saken bør håndteres som en enkel hydrologisk vurdering, en utredning av flomfare, en flomfarevurdering eller som mer detaljert hydraulisk modellering.
I mange saker starter vi med å se på kommunens krav, situasjonsplan, tiltakets plassering, terrengdata, kartgrunnlag, bilder, vassdrag, kulverter og mulige flomveier. Deretter vurderer vi hvilket dokumentasjonsnivå som er riktig.
Dersom saken også gjelder lokal avrenning, tette flater eller håndtering av regnvann på tomten, kan overvannshåndtering være relevant i tillegg til flomvurderingen.
Kort oppsummert
HEC-RAS er et program for hydraulisk modellering av vannstrømning.
I byggesaker kan HEC-RAS brukes til å beregne vannlinje, vannstand, flomutbredelse, vanndybde, vannhastighet og oppstuving ved bekker, elver, kulverter, broer og flomveier.
HEC-RAS er særlig relevant når kommunen krever mer konkret dokumentasjon av flomfare enn det som kan avklares med kart alene.
Modellen må likevel vurderes faglig. Resultatet avhenger av terrengmodell, vannføring, ruhet, kulvertdata, grensebetingelser og øvrige forutsetninger.
Dersom saken gjelder flomfare i byggesak, bør HEC-RAS vurderes som en mulig metode innenfor en helhetlig flomfarevurdering.
Send inn saken for vurdering
Har kommunen bedt om dokumentasjon av flomfare, vannlinje, flomsikkert nivå, kulvertkapasitet eller flomvei?
Send inn situasjonsplan, kartutsnitt, bilder, kommunale krav og en kort beskrivelse av tiltaket. Da kan Geotekniker AS vurdere om saken trenger hydrologisk vurdering, flomfarevurdering, hydraulisk modellering eller annen dokumentasjon.
Kontakt Geotekniker AS for vurdering av flom, vannføring, HEC-RAS og hydraulisk dokumentasjon i byggesak.
FAQ
Hva er HEC-RAS?
HEC-RAS er et beregningsprogram for hydraulisk modellering av vannstrømning i elver, bekker, kulverter, flomsoner og terreng.
Hva brukes HEC-RAS til?
HEC-RAS brukes blant annet til å beregne vannlinje, vannstand, flomutbredelse, vanndybde, vannhastighet og oppstuving ved kulverter, broer og vassdrag.
Brukes HEC-RAS i flomfarevurdering?
Ja. HEC-RAS kan brukes som en del av en flomfarevurdering når det er behov for mer detaljert beregning av hvordan vann kan strømme gjennom et område.
Hva er forskjellen på hydrologisk og hydraulisk modellering?
Hydrologisk modellering vurderer hvor mye vann som kommer. Hydraulisk modellering vurderer hvordan vannet strømmer, hvor høyt det står, hvor dypt det blir, og hvilke arealer som kan oversvømmes.
Hva betyr vannlinje?
Vannlinje er beregnet vannstand langs et vassdrag eller en flomstrekning. Vannlinjen kan brukes til å vurdere flomsikkert nivå og om et tiltak ligger trygt nok.
Kan HEC-RAS brukes for kulverter og broer?
Ja. HEC-RAS kan brukes til å vurdere kapasitet, vannstand og oppstuving ved kulverter, stikkrenner, broer og innsnevringer.
Er HEC-RAS nok som dokumentasjon i byggesak?
Ikke alene. HEC-RAS kan være en del av dokumentasjonen, men resultatet må vurderes faglig sammen med hydrologi, terreng, sikkerhetsklasse, TEK17, datagrunnlag og kommunens konkrete krav.
Når bør HEC-RAS vurderes?
HEC-RAS bør vurderes når flomfare ikke kan avklares godt nok med kart og overordnet vurdering, eller når kommunen ber om vannlinje, flomutbredelse, vanndybde, vannhastighet eller flomsikkert nivå.
Kilder og faglige rammer
HEC-RAS bør brukes og tolkes i sammenheng med faglige krav til flomfareutredning, sikker byggegrunn og dokumentasjon i byggesak.
Relevante kilder og faglige rammer kan blant annet være US Army Corps of Engineers – HEC-RAS, HEC-RAS dokumentasjon, DiBKs veiledning til TEK17 § 7-2 og NVEs veiledning om utredning av flomfare.