VIDEO: Statkraft bruker snøradar til å beregne tilsig til sine kraftmagasiner.

Snømåling

Statkraft bruker georadar til å bergene snømengdene

Snø er gull verdt for Statkraft, når den smelter. Men verdien av snøen vet de ikke uten å måle hvor mye det er av den.

STUGUDALEN: I stiv kuling og minus 6-7 grader Celsius kjører Ketil Nilsen og Per Erik Myrmo på hver sin snøscooter innover i fjellet i Trøndelag, på grensa mot Sverige.

De har godt med klær på.

Statkraftspesialistene Per Erik Myrmo (på gul scooter) og Ketil Nilsen har 12 strekk de måler i nedslagsfeltet for Nea og Tya kraftverk. Foto: Tore Stensvold 

– Det er meldt opp i over 18 sekundmeter vind i ettermiddag. Vi får komme i gang før det blir for ille, sier Nilsen.

Oppe i 1100 meters høyde over havet, i Tydal kommune, et par kilometer fra Sverige, stopper Nilsen scooteren. Vinden pisker med seg bittesmå snøkorn som treffer huden som syler.

– En vanlig dag på jobben, sier Nilsen med et godt smil.

TU får bli med på årets siste snømåling på en betingelse - at vi stiller med godt humør og varme klær.

Lange strekk

Han sjekker GPS-en. Nøye planlagte «strekk» er plottet inn på kartet. I nedslagsfeltet til kraftverkselvene Nea og Tya har Statkraft 12 strekk som måles.

Nilsen kjører litt til med øyet på GPS-en og stanser igjen. På en slede er det festet en svart boks. Med vante grep får Nilsen og Myrmo lagt georadaren ned på snøen. I rolig tempo kjører Nilsen med georadaren på slep. Myrmo følger etter.

På fastsatte steder stanser ekvipasjen. Myrmo tar fram en  to meter lang peilestang og stikker ned ved hvert hjørne av radaren for manuell sjekk av snødybden. Flere steder må stangen skjøtes på med en ekstra lengde eller to.

Kontrollmåling med peilestav i hvert hjørne av radarkjelken. Foto: Tore Stensvold

En lang aluminiumssylinder, et McCall-rør, presses ned i bakken så langt det går. Når den treffer bakken, skrus den slik at en knivmekanisme tetter sylinderen nederst. Når McCall-røret trekkes opp, er hele sylinderen fylt med snø.

Snø er ikke bare snø

Myrmo henger sylinderen med snøen inni på en spesialvekt. Snøens tetthet – det vil si vanninnhold, føres opp i boka Nilsen har med.

Det er lite verdi å vite snødybde uten også å vite hvor mye vann det er i snøvolumet når snøen smelter til våren.

Snømålinger med radar

  • Georadar måler snødybden kontinuerlig over en strekning. Tetthetsprøver tas punktvis for å bestemme vanninnhold i snøen. Dataene leses inn i en beregningsmodell som kan fortelle Statkraft hvor mye vann de kan regne med å få i magasinene. Det gir grunnlag for å styre produksjon, når skal de slippe på vann, hvor mye, holde igjen vann for å ha nok  til tørre sesonger, samt til flomregulering.
  • Kraftselskapene bruker snødataene til å forutsi fremtidig tilsig (ressurs), og dermed disponere produksjonen i forhold til fremtidig etterspørsel. Kraftmarkedet  i Norden er basert på forholdet mellom etterspørsel og tilbud. Kraftselskapene vil optimalisere produksjonen sin slik at de kan dekke etterspørselen også i knapphetsperioder. Det er gjerne i da strømprisen går opp.
  • Statkraft har 22 nedslagsfelt som måles i perioden 15. februar-15. mars. Åtte av dem måles med radar over strekninger, de øvrige bruker punktmålinger.
  • Nedbørsfelt danner grunnlag for tilsig i vannmagasinene, det vil si «bankinnskudd» for kraftselskapene.
  • Radartype: Malå GX 450GPR – en svensk standard geopenetrerende radar på 450 MHz-båndet. En Statkraftmedarbeider har utviklet kjelkeløsningen for bruk med scooter.

De som tror at «snø er snø», har en litt for enkel forestilling om snø som ressurs.

Snøen som pisker som nåler, er mer verdt enn saktedalende snøfnugg.

– Når snøen blåser og kastes, slipes taggene ned og snøen pakkes godt. Da blir tettheten større, og dermed også vanninnholdet. Tilsiget blir større, sier Nilsen.

Etter et par timer ute i fjellet og måling av et strekk på rundt åtte kilometer, lastes scooter og radar opp på en tilhenger, og kjøres tilbake til Statkrafts anlegg i Tydal.

– Nå leser vi av og laster ned dataene, og sender dem til Knut, sier Ketil Nilsen.

Beregningsmodell

I Trondheim sitter hydrolog Knut Sand og mottar dagens målinger. Når TU ankommer lokalet i Sluppenveien 17b noen timer etter, har Sand allerede lagt dataene inn i Statkrafts modell for å beregne tilsiget.

– Det er mindre snø i år enn normalt, sier han.

Det kan han si med større sikkerhet enn for noen år siden.

– Poenget med å bruke radar, er å få et mye bedre datagrunnlag til å beregne snøvolumet, vanninnholdet og dermed tilsiget til magasinene, forklarer Sand.

Bankinnskudd

– Tilsig er som penger i banken. Det er det vi skal tjene på når vi slipper vann ned gjennom tunneler og inn i turbiner, sier Sand.

Ideen om å bruke radar til å måle snødybder som grunnlag for å beregne tilsig, fikk han for mange år siden, mens han jobbet i Sweco.

Da var ikke georadarene spesielt små, og de var ikke godt tilpasset snømåling. Men han slapp ikke ideen, og tok den opp igjen da han begynte i Statkraft.

Snøtetthet måles ved å hente opp snø med en McCall-sylinder, og veie snøen. Foto: Tore Stensvold

– Radaren er hyllevare. Vi bruker en svensk, Malå GX 450GPR, som bruker 450 Megahertz-båndet. Kjelken som gjør det mulig å trekke radaren bak en snøscooter, har vi imidlertid laget selv, sier Sand.

Det er imidlertid ikke radaren i seg selv som gir Statkraft dataene som kan være med og styre kraftproduksjonen.

– Vi har en hydrologisk beregningsmodell for tilsig som tar hensyn til mer enn snø. Men radarmålingene er viktige for å korrigere modellen med eksakte data for de stedene vi måler og tar tetthetsprøver fra, sier Sand.

Snø=vann

Hydrolog Gaute Lappegard forklarer:

Alle målingene benyttes til å estimere Snow Water Equivalent – SWE. Estimert SWE fra målingene brukes til å sammenligne simulert SWE fra de hydrologiske modellene

– Er det avvik, vil vi oppdatere modellens SWE til å stemme overens med estimert SWE fra snømålingene. Riktig SWE i modellene er avgjørende for å ha optimal modellering av vårflomvolumet som forventes akkumulert gjennom våren og sommeren, forklarer  Lappegard.

Målingene gir Statkraft informasjon om snøfordeling, det vil si hvordan snødyp varierer i rommet langs strekket.

– Denne informasjonen kan også brukes til å oppdatere våre hydrologiske modeller. Snøfordeling er avgjørende for å få riktig avsmeltingsforløp av snøpakka gjennom våren. Metoden for å oppdatere de hydrologiske modellene med snøfordeling er ikke fullt ut operasjonalisert, men det jobber vi med, sier Lappegard.

Ketil Nilsen har lang erfaring i å bruke georadar til snømåling. Foto: Tore Stensvold

Stikkprøver

Statkraft har 22 nedslagsfelt som det tas snøprøver fra hver vinter. Det er imidlertid bare ved åtte av dem man bruker georadar.

De andre stedene kjører man med scooter langs linjer, stikker ned en peilestav og måler dybden. Det er punktmålinger som gir begrenset informasjon om mange kvadratkilometer med høyst varierende snødybder og vanninnhold.

Tetthetsprøver tas med større sylindre som presses ned. For å stenge dem i bunnen og få med hele snøsøylen, må det graves ned ved siden av.

– Det er tungt og tidkrevende, særlig om det er 6-7 meter dyp snø, sier Sand.

Hvorfor de ikke bruker McCall-sylinder, har han ikke noe godt svar på.

Radar, droner og satellitter

Statkraft er på utkikk etter nye radarløsninger eller metoder for å beregne snødybder og vanninnhold.

– Vi har sett på nye typer snøradarer, dronebaserte løsninger og satellittmålinger, sier Sand.

Statkraft har sammen med Universitet i Oslo testet ut bruk av droner og Lidar (light detection and ranging – lysbasert radar) for å måle snødyp.

Det beste ville være å dekke alle nedslagsfelt via satellitt. Foreløpig har det ikke vært mulig å få sensorer som er godt nok kalibrert.

Hydrolog Knut Sand studerer georadarmålingene. Den røde streken viser bakken. Foto: Tore Stensvold

Slike sensorer skal være mulig å få tak i, men det er for kostbart å kjøpe seg inn og sende dem opp med tilgjengelige satellitter.

– Det hadde vært fint om vi kunne målt både snødybder og tetthet nøyaktig for alle nedslagsfelt, sier Sand.

Via satellitter får Statkraft informasjon om snødekningsareal basert på hyppig oppdaterte bilder.

– De siste vintrene har denne informasjonen vært brukt subjektivt til modelloppfølging. Vi jobber nå med objektive metoder for å oppdatere hydrologiske modeller med satellittobservert snødekningsareal i sanntid. Her har vi samarbeidet med EDInsight, Norsk Regnesentral og Kongsberg-selskapet KSAT, sier Lappegard.

Utenfor boksen

Det som kan være mer nærliggende, er et lite oppstartselskap, Think outside.

Selskapets idé bygger på kunnskap fra oljesektoren. De lager sensorer for montering på topptur- og alpinski for å varsle skikjører om skredfare. Gründerne klarer å skille ulike snølag fra hverandre. Sammen med Statkraft prøver de også å måle snøens tetthet med sensorene.

– Det ser lovende ut, men er for tidlig å si om vi får målt både dybde og snøtetthet slik vi ønsker, sier Sand.

Kommentarer (5)

Kommentarer (5)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå