Grieg Seafood Finnmark AS

Transkript

1 Grieg Seafood Finnmark AS Lokalitetsrapport Misjona Akvaplan-niva AS Rapport:

2 This page is intentionally left blank

3 Akvaplan-niva AS Rådgivning og forskning innen miljø og akvakultur Org.nr: NO MVA Framsenteret 9296 Tromsø Tlf: , Fax: Rapporttittel / Report title Grieg Seafood Finnmark AS, Lokalitetsrapport Misjona Forfatter(e) / Author(s) Bjørn Erik Bye Akvaplan-niva rapport nr / report no Dato / Date Antall sider / No. of pages 11+ Vedlegg Distribusjon / Distribution Gjennom oppdragsgiver Oppdragsgiver / Client Grieg Seafood Finnmark AS Markedsgata 3, 951 Alta Oppdragsg. referanse / Client s reference Odd Leknes Sammendrag / Summary Akvaplan-niva har gjennomført en lokalitetsundersøkelse av lokaliteten Misjona iht. de krav som stilles i NS 9415:29 Krav til lokalitetsundersøkelse, risikoanalyse, utforming, dimensjonering, utførelse, montering og drift. Modelleringen viser at lokaliteten har en største bølgehøyde med 5 års returperiode på 1,4 m, pikperiode på 8,s. Maks strømhastighet med 5 års returperiode var på 18,9 cm/s for 5 meters dyp og 14,4 cm/s for 15 meters dyp. Det er derfor benyttet justert strømhastighet iht. NS 9415, hvor maksimal strømhastighet settes til 5 cm/s. Prosjektleder / Project manager Kvalitetskontroll / Quality control Bjørn Erik Bye Bård Worum 212 Akvaplan-niva AS. Rapporten kan kun kopieres i sin helhet. Kopiering av deler av rapporten (tekstutsnitt, figurer, tabeller, konklusjoner, osv.) eller gjengivelse på annen måte, er kun tillatt etter skriftlig samtykke fra Akvaplan-niva AS.

4

5 INNHOLDSFORTEGNELSE 1 INNLEDNING METODE Vindgenererte bølger Skipsgenererte bølger Havsjø Bunndata Strømmålinger RESULTATER ISLAST INSTRUMENTBESKRIVELSE LITTERATURLISTE VEDLEGG Strømmålinger m dyp m dyp Anleggstegning og bunnkartlegging Beregning istabell Grieg Seafood Finnmark AS, Akvaplan-niva AS Rapport

6 1 Innledning Akvaplan-niva har på oppdrag fra Grieg Seafood Finnmark AS foretatt en lokalitetsundersøkelse på lokaliteten Misjona. Undersøkelsen er utført i henhold til NS 9415:29 Krav til lokalitetsundersøkelse, risikoanalyse, utforming, dimensjonering, utførelse, montering og drift. Lokaliteten Misjona ligger på vestsiden av Lafjorden, Nordkapp kommune i Finnmark (Figur 1). Figur 1 Plassering av lokalitet Misjona på sjøkart. Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 2

7 2 Metode 2.1 Vindgenererte bølger Det er ikke gjennomført bølgemålinger i området rundt Misjona og det er derfor gjort teoretiske beregninger av bølgehøyde på lokaliteten. Beregningene tar utgangspunkt i at området er primært utsatt for vindgenererte bølger, der bølgehøyden øker tilnærmet proporsjonalt med vindhastigheten og kvadratroten av strøklengden. For beregning av bølgeparametre er det benyttet justert vindhastighet (U A ) (jfr. NS-EN ). Den justerte vindhastigheten er oppgitt med en returperiode på 1 og 5 år med p-verdier på hhv.,1 og,2. Strøklengder er beregnet ved hjelp av OLEX. Bølgeberegning er utført i et JonSwap-spekter. Den signifikante bølgehøyden (H s ) og pikperioden (T p ) er beregnet ut fra den justerte vindfarten (U A ). Lokaliteten er mest eksponert for vind og bølger fra nordøst og sør til sørvest (Figur 2). Figur 2 Største bølgeeksponering på lokaliteten Misjona. Anlegg plassert i rødt kryss. Grieg Seafood Finnmark AS Akvaplan-niva AS Rapport

8 2.2 Skipsgenererte bølger Lokaliteten ligger i et område uten vesentlig skipstrafikk. Det er foretatt en vurdering av bølgehøyde i forhold til avstand og størrelse på passerende skip, og det forventes ikke bølger som overskrider lokalgenerert vindsjø (Skjeldnes, pers medd). 2.3 Havsjø Lokaliteten har ingen sektorer direkte mot åpent hav, men nærhet til åpent hav mot nordøst gjør det påkrevet å modellere havsjø. Kombinert hav- og vindsjø er modellert for retningene 3 9 grader (Leikvin, 212). Resultater for havsjømodellering er benyttet der disse var høyere enn modellert vindsjø (Tabell 1). 2.4 Bunndata Bunndata er levert av Statens Kartverk. Oppmålingene er gjort med multistråle ekkolodd, og kvalitetssikring av data er gjort av Statens Kartverk. Bunndata er importert til OLEX. 2.5 Strømmålinger Strømmåling ble foretatt med målere fra Akvaplan-niva på 5 og 15 m dyp i perioden Målerne var innstilt på registrering av strømhastighet og strømretning med 1 minutters intervall (se vedlegg). Framstilling av grafikk ble foretatt av Akvaplan-niva. I følge NS 9415:29 skal man estimere forventede ekstremverdier for lokaliteten. Dette beregnes ved å multiplisere høyest registrerte strømhastighet i måleperioden med angitte multiplikasjonsfaktorer på 1,65 og 1,85 for henholdsvis 1 og 5 års returperiode. NS 9415:29 sier Hvis høyeste dimensjonerende strømhastighet med en returperiode på 5 år, basert på en måling i én måned blir lavere enn 5 cm/s, skal den dimensjonerende strømhastigheten (5 års returperiode) på lokaliteten uansett settes til 5 cm/s. De andre verdiene i strømrosen skal økes prosentvis tilsvarende. Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 4

9 3 Resultater Resultatene fra modellering av bølger og strøm er presentert i tabell 1. Strømresultatene er justerte iht. NS 9415 kapittel og presentert med hensyn til kjøring av lastkombinasjoner (NS 9415 kapittel 6.7). Største modellerte bølgehøyde er 1,4 meter og kommer fra nordøst 45 grader. Resultatene fra strømmålinger på 5 meters dyp viser at hovedstrømsretningen og massetransport av vann er definert mot sørvest 21 grader. Det er liten sammenheng mellom retningsendringene og tidevannskiftene. Gjennomsnittlig strømhastighet er 3,3 cm/s. 46 % av målingene er mellom 1 og 3 cm/s. 52 % av målingene er mellom 3 og 1 cm/s, og 2 % av målingene er < 1cm/s. Resultatene på 15 meters dyp viser at hovedstrømsretningen og massetransport av vann også her er definert mot sør-sørvest grader. Det er tidvis noe sammenheng mellom retningsendringene og tidevannskiftene. Gjennomsnittlig strømhastighet er 2,5 cm/s. 21 % av målingene er mellom 1 og 3 cm/s. 75 % av målingene er mellom 3 og 1 cm/s, og 4 % av målingene er < 1cm/s. Maksimal strømhastighet i den målte periode på 5 og 15 m var henholdsvis 1,2 og 7,8 cm/s, noe som tilsvarer 18,9 og 14,4 cm/sek for 5 års returperiode for de respektive dyp. Maksimal strømhastighet ble dermed satt til 5 cm/s, og de andre verdiene i strømrosen ble oppjustert tilsvarende. Strømmålingene er vurdert sammen med lokalkjente og det konkluderes med at de er representative med hensyn til årstidsvariasjon (Skjeldnes, pers medd). Grieg Seafood Finnmark AS Akvaplan-niva AS Rapport

10 Tabell 1 Resultater fra bølgemodellering. JonSwap spekter og STWAVE. Verdier for Hs og Tp modellert med STWAVE er markert med gult. Retning for vind og bølger er angitt slik at de kan leses sammen med strømretning. Strøm (5m) Strøm (15m) Vind Bølger 1 5 Retning strøm Maks 1 5 Justert 1 Justert 5 Maks 1 5 Justert 1 Justert 5 Retning vind, bølger 1 5 Hs Tp Hs Tp Maks Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 6

11 4 Islast Under gjennomføring av undersøkelse har lokalitet blitt vurdert med tanke på eksponering for snø og is. I henhold til personer med kjennskap rundt lokale forhold har ikke snø og is vært av større betydning for fiske eller oppdrett i området. Ved kulde og vind fra sørøstlig retning har det vært observert ising på anlegget, men dette har ikke medført større problemer. Det blir opplyst at oppdretter har prosedyrer for hvordan de skal håndtere eventuell ispåslag (Skjeldnes, pers medd). Som ledd i vurdering av ising er det blitt gjennomført beregninger for ispåslag. Ved bruk av langtidsstatistikk for vind og lufttemperatur er det blitt satt opp en frekvenstabell (Tabell 2) basert på ispredikatortabell (Tabell 3). Statistikk for vind og temperatur fra nærmeste værstasjon, Honningsvåg Lufthavn, ble hentet fra eklima sine hjemmesider. Data for vind og lufttemperatur var tilgjengelig fra februar 22 til januar 212. Tabell 2 viser antall observasjoner av kombinasjon av gitte vindstyrker og temperaturer i den tilgjengelige måleperioden. Tabell 3 viser forklaring av de ulike fargesonene i Tabell 2. For beskrivelse av metode for å beregne islaster se vedlegg kap Grieg Seafood Finnmark AS Akvaplan-niva AS Rapport

12 Tabell 2. Antall observasjoner av gitt vindhastighet og temperatur ved målestasjon på Honningsvåg Lufthavn i perioden februar 22 til januar 212. Sjøvannstemp 1 Vind (m/sek) Lufttemperatur Tabell 3 viser påslag av is for de ulike sonene. Isprediktor < -22,4 22,4-53,3 53,3-83, >83, Isklasse Ingen Noe Moderat Kraftig Ekstrem Israte (cm/time) <,7,7-2, 2,-4, >4, Israte (kg/m2/time),8-6, >34 Tabell 2 og 3 viser at det ikke har vært observert vind/temperatur-kombinasjoner som kan medføre ekstrem ising. I den tilgjengelige måleperioden er det gjort 25 registreringer som tilsier fare for kraftig ising. Ved kraftig ising vil estimert ispåslag være på 2, 4, cm/time. Det er blitt gjort 999 registreringer som tilsier fare for moderat ising. Ved moderat ising vil estimert ispåslag være på,7-2, cm/time, noe som tilsvarer en isvekt på mellom 6 kg/m 2 /time og 17 kg/m 2 /time. Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 8

13 Misjona (5 m dyp) vanntransport (m^3(m^2)*døgn) Figur 3 Bølgeeksponering for lokalitet Misjona Figur 4 Hovedretning av strøm på 5 meter. Lokaliteten er mest eksponert for vind og bølger fra nordøst samt sør til sørvest (Figur 3 og Tabell 1), og dermed utsatt for ising ved kulde og sterk vind fra disse retningene. Bryting av vindgenererte bølger fra omtalte retninger som sammenfaller med sterk vind fra samme retning og lave temperaturer kan medføre at det dannes sjøsprøytising. Bryting av vindsjø fra sørvestlig retning kan forsterkes dersom strømmen på 5 m dyp går mot sørvest (Figur 4). Drivis av betydning forekommer ikke på lokaliteten. Det er ingen fare for innfrysing av lokaliteten (Skjeldnes, pers medd). Resultater fra beregningene underbygger uttalelse om at det kan oppstå ising på anlegg, og at visser forhololdsregler bør tas. Dersom det oppstår vind og temperatur-kombinasjoner i henhold til Tabell 2 som tilsier moderat eller kraftigere ising må oppdretter iverksette tiltak for overvåkning og eventuell avising. Grieg Seafood Finnmark AS Akvaplan-niva AS Rapport

14 5 Instrumentbeskrivelse Strømmålingene er foretatt med Sensordata SD 6, og metodikk er i henhold til NS Oseanografi Del 1. Strømmålinger i faste punkter. Strømmåleren måler strømhastighet og strømretning samt temperatur. Målerne var plassert på 5 og 15 meters dyp og innstilt på registrering av strømhastighet og retning med 1 minutters intervall. Sensordata SD 6 er en rotormåler som måler strømhastighet og strømretning samt temperatur. Måleren registrerer strøm i intervallet til 8 meter per sekund, med en oppløsning på,5 meter per sekund. Resultatene fra strømmålingene er importert over til Microsoft Excel og manuelt kontrollert for feil. Målinger fra før og under utsett, samt under og etter opptak er fjernet. Bunndata er levert av Statens Kartverk. Tegning av anlegget og framstilling av bunnkart er gjort i OLEX. Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 1

15 6 Litteraturliste Superstructure spray and ice accretion on a large U.S. Coast Guard cutter C.C. Ryerson, U.S. Army Cold Regions Research and Engineering Laboratory, Hanover, New Hampshire, USA. Received 14 October Accepted 23 February Available online 16 March 2. Akvakultur og Oppdrettsanlegg i Nord. Sjøsprøytising av merdanlegg- sikkerhet mot is og nedising, Gjermund Bahr. Barlindhaug Norfico/Barlindhaug consulting 28. Jensen Ø. 26 SINTEF rapport: Islaster-isvekst og forslag til tiltak. Leikvin, Ø., 212. Havsjømodellering lokalitet Misjona. APN-rapport NS-EN Eurokode 1: Laster på konstruksjoner Del 1-4: Allmene laster Vindlaster. NS-EN Eurokode 1: Laster på konstruksjoner Del 1-4: Allmene laster Vindlaster. NS Krav til lokalitetsundersøkelse, risikoanalyse, utforming, dimensjonering, utførelse, montering og drift. NS Oseanografi Del 1. Strømmålinger i faste punkter. Pers medd. Roger Skjeldnes, driftsleder Grieg Seafood Finnmark, avd. Nordkapp. Grieg Seafood Finnmark AS Akvaplan-niva AS Rapport

16 Hastighet (cm/sek) 7 Vedlegg 7.1 Strømmålinger m dyp Misjona (5 m dyp) Hastighet (cm/s.) Temp Max 1,2 6,5 Min, 5,5 Gj.snitt 3,3 6, % av målinger > 1 cm/s % % av målinger < 1 > 3 cm/s 46 % % av målinger < 3 > 1 cm/s 52 % % av målinger < 1 cm/s 2 % 95-prosentil (95 % av målinger ligger mellom og ant cm/s. => 5,6 Residual strøm 2,2 Residual retning 219 Varians (cm/sek)2 1,6, Standardavvik 1,3 Stabilitet (Neumanns parameter),7 Misjona (5 m dyp) vanntransport (m^3(m^2)*døgn) Misjona (5 m dyp) Tid Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 12

17 Ant. obs. Retning Misjona (5 m dyp) Maks hastighet (cm/s) Misjona (5 m dyp) Gjennomsnitts hastighet (cm/s) Misjona (5 m dyp) Tid Misjona (5 m dyp) Retning Grieg Seafood Finnmark AS Akvaplan-niva AS Rapport

18 Hastighet (cm/s) Temperatur Ant. obs Misjona (5 m dyp) Hastighet cm/sek 2 Misjona (5 m dyp) Tid Misjona (5 m dyp) Retning Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 14

19 Vanntransport Totalt Per døgn retn. (m^3/m^2) (m^3/m^2*døgn) Grieg Seafood Finnmark AS Akvaplan-niva AS Rapport

20 Hastighet (cm/sek) m dyp Misjona (15 m dyp) Hastighet (cm/s.) Temp Max 7,8 6,4 Min, 5,5 Gj.snitt 2,5 5,9 % av målinger > 1 cm/s % % av målinger < 1 > 3 cm/s 21 % % av målinger < 3 > 1 cm/s 75 % % av målinger < 1 cm/s 4 % 95-prosentil (95 % av målinger ligger mellom og ant cm/s. => 3,8 Residual strøm 1,1 Residual retning 25 Varians (cm/sek)2,7, Standardavvik,8 Stabilitet (Neumanns parameter),5 Misjona (15 m dyp) vanntransport (m^3(m^2)*døgn) Misjona (15 m dyp) Tid Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 16

21 Ant. obs. Retning Misjona (15 m dyp) Maks hastighet (cm/s) Misjona (15 m dyp) Gjennomsnitts hastighet (cm/s) Misjona (15 m dyp) Tid Misjona (15 m dyp) Retning Grieg Seafood Finnmark AS Akvaplan-niva AS Rapport

22 Hastighet (cm/s) Temperatur Ant. obs. 2 5 Misjona (15 m dyp) Hastighet cm/sek 2 Misjona (15 m dyp) Tid Misjona (15 m dyp) Retning Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 18

23 Vanntransport Totalt Per døgn retn. (m^3/m^2) (m^3/m^2*døgn) Grieg Seafood Finnmark AS Akvaplan-niva AS Rapport

24 7.2 Anleggstegning og bunnkartlegging Figur 5 Bunnkartlegging med anleggsplassering av lokaliteten Misjona. Ekvidistanse 5 m. Figur 6 Bunnkartlegging med anleggsplassering av lokaliteten Misjona. Ekvidistanse 5 m. Dybder i tall. Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 2

25 7.3 Beregning istabell Tabellen er basert på Guest Et al sin formel: PPR = isprediktor Va = vindfart (m/s) Tf = frysepunkt til sjøvann (-1,7 C) Ta = lufttemperatur Tw = sjøtemperatur Tabell 4. Resultater som fremkommer ved bruk av overnevnte formel for kombinasjon av lufttemperatur, vindhastighet, sjøtemperatur og sjøtemperaturs frysepunkt. Sjøvannstemp 1 Vind (m/sek) Lufttemperatur Tabell 5. Verdier som tilsvarer ingen, noe, moderat, kraftig og ekstrem ising. Isprediktor < -22,4 22,4-53,3 53,3-83, >83, Isklasse Ingen Noe Moderat Kraftig Ekstrem Israte (cm/time) <,7,7-2, 2,-4, >4, Israte (kg/m2/time),8-6, >34 Grieg Seafood Finnmark AS Akvaplan-niva AS Rapport

26 Ved å plotte inn data fra langtidsstatistikk, det vil si antall observasjoner av kombinasjon av temperatur og vindstyrke, i fargematrisen over kan man lese ut estimert mengde ising for en gitt temperatur/vind-kombinasjon. Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 22