Vannstands- og bølgevurdering - Veiholmen

Transkript

1 RAPPORT Vannstands- og bølgevurdering - Veiholmen OPPDRAGSGIVER Asplan Viak EMNE Vannstands- og bølgevurdering ved Veiholmen DATO / REVISJON: 14. mars 2014 / 00 DOKUMENTKODE: RIMT-RAP-001

2 Denne rapporten er utarbeidet av Multiconsult i egen regi eller på oppdrag fra kunde. Kundens rettigheter til rapporten er regulert i oppdragsavtalen. Tredjepart har ikke rett til å anvende rapporten eller deler av denne uten Multiconsults skriftlige samtykke. Multiconsult har intet ansvar dersom rapporten eller deler av denne brukes til andre formål, på annen måte eller av andre enn det Multiconsult skriftlig har avtalt eller samtykket til. Deler av rapportens innhold er i tillegg beskyttet av opphavsrett. Kopiering, distribusjon, endring, bearbeidelse eller annen bruk av rapporten kan ikke skje uten avtale med Multiconsult eller eventuell annen opphavsrettshaver RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 2 av 24

3 RAPPORT OPPDRAG Vannstands- og bølgevurdering - Veiholmen DOKUMENTKODE RIMT-RAP-001 EMNE TILGJENGELIGHET Åpen OPPDRAGSGIVER Asplan Viak OPPDRAGSLEDER Øyvind Nilsen KONTAKTPERSON Kjerlaug Marie Kuløy UTARBEIDET AV Juliane Borge og Øyvind Nilsen ANSVARLIG ENHET 4042 Tromsø Marint miljø og havbruk Vannstand og bølgevurdering ved Veiholmen Jb / oyn oyn / jb /eh eh REV. DATO BESKRIVELSE UTARBEIDET AV KONTROLLERT AV GODKJENT AV MULTICONSULT Sjølundvn 2 Postboks 2274, 9269 TROMSØ Tlf NO MVA

4 Vannstand og Bølgevurdering - Veiholmen Vannstand og bølgevurdering ved Veiholmen 1 Introduksjon SAMMENDRAG I denne rapporten vurderes vannstand og oppskylling rundt Veiholmen ut fra tilgjengelige værdata, vannstandsdata og bølgeberegninger. Veiholmen ligger ytterst i skjærgården nord for Smøla i Møreog Romsdal. Målet er å estimere 200 års bølgeoppskylling ved Veiholmen fram mot år 2100 for karakteristiske profiler, på bakgrunn av dimensjonerende vannstand og bølgetilstand og graden av samtidighet ved inntreff av disse. Dette ble gjort ved først å estimere vannstandsnivå i 2100 og så vurdere samtidighet av høy vannstand og høye havbølger utenfor kysten og sterk vind rundt Veiholmen. Det er utredet at 200 års hendelsen kan representeres ved: 200 års stormflo (fra Kartverket, dvs. 200 års vannstand) 200 års bølgehøyde utenfor kysten 200 års vindhastighet. Basert på resultatene av denne analysen ble det beregnet 200 års bølgetilstand rundt Veiholmen. Disse bølgene sammen med vannstanden ble brukt til å estimere oppskylling for karakteristiske profiler. Profilenes plassering er vist i Figur 1. Karakteristiske høyder for ulike oppskyllingsrater framkommer i Tabell 1. Resultatene viser som forventet at Veiholmens søndre og vestre deler er betydelig mer utsatt for oppskylling av bølger enn områdene nord og øst på holmen. Det er ikke tatt med i beregningene hvilken effekt bygninger og infrastruktur har på oppskyllingsrater. Det er kun studert flatt terreng uten bygninger. Oppskyllingsestimatene samsvarer med observasjonene og utledningene som framkommer i ROS-analysen utført av Asplan Viak ( Reinemo, 2013). Figur 1. Anvisning av profiler for undersøkelse av bølgeoppskylling. Kystlinje markert i grønn farge. Høydekoter markert i rødt, ekvidistanse 1m. Tabell 1 Høyder [m] (relativ NN 1954) for ulike overskyllingsrater (liter/sekund/løpemeter) for de fem undersøkte profilene. Overskyllingsrater [l/s/m] Profil 1 sør Profil 2 vest Profil 3 nordvest Profil 4 nord Profil 5 øst RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 4 av 24

5 INNHOLDSFORTEGNELSE INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Introduksjon Begrep og definisjoner Vannstand Vannstand og bølgehøyde Sjøtilstand rundt Veiholmen Vind, input til bølgeberegniner Havbølger Bunnmodell Resultat av bølgeberegninger Oppskylling Metode for oppskylling Resultater oppskylling Referanser RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 5 av 24

6 1 Introduksjon 1 Introduksjon I denne rapporten vurderes vannstand og oppskylling rundt Veiholmen ut fra tilgjengelige værdata, vannstandsdata og bølgeberegninger. Veiholmen ligger ytterst i skjærgården nord for Smøla i Møreog Romsdal Oppdragsgiver ønsker estimat på 200 års oppskylling ved Veiholmen fram mot år 2100 for karakteristiske profiler, på bakgrunn av dimensjonerende vannstand og bølgetilstand og graden av samtidighet ved inntreff av disse. Dette ble gjort ved først å estimere vannstandsnivå i 2100 (Kap 3) og så vurdere samtidighet av høy vannstand og høye havbølger utenfor kysten og sterk vind rundt Veiholmen (Kap 4). Basert på resultatene av denne analysen ble det beregnet 200 års bølgetilstand rundt Veiholmen (Kap 5). Disse bølgene sammen med vannstanden ble brukt til å estimere oppskylling for karakteristiske profiler (Kap 6). Figur 2 Olex-kartutsnitt over skjærgården nord for Smøla. Figur 3 Olex kartutsnitt som viser Veiholmens plassering i skjærgården RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 6 av 24

7 2 Begrep og definisjoner 2 Begrep og definisjoner Hs Tp Tm-1.0 Signifikant bølgehøyde. Gjennomsnittlig bølgehøyde for den høyeste tredjedelen av bølgene i en sjøtilstand. Topperiode. Bølgeperiode der energien i bølgespekteret er størst Gjennomsnittlig bølgeperiode i en sjøtilstand. Utledet av bølgespekteret. Definisjoner fra ordlisten til Kartverket: Astronomisk tidevann: HAT Havnivå Middel høyvann Middelvann NN1954 Stormflo Vannstand Værets virkning Vannstandsendringer som skyldes variasjoner i tiltrekningskreftene fra månen og sola på jorda. Høyeste astronomiske tidevann. Høyeste mulige vannstand uten værets virkning (det vil si uten påvirkning fra blant annet vind, lufttrykk og temperatur). Havets gjennomsnittsnivå målt over en lang periode, slik at variasjoner forårsaket av tidevannskrefter og vær ikke påvirker resultatet. Havnivået er den trege komponenten av vannstand. Gjennomsnitt av alle høyvann i en 19-årsperiode. Gjennomsnitt av alle vannstandsmålinger i en 19-årsperiode. Navn på det nasjonale høydesystemet fra 1954 som fortsatt er i bruk i Norge. NN1954 avløses innen år 2015 av Normal Null 2000 (NN2000). I perioder med lavt lufttrykk og kraftig vind fra én retning, kan vann bli stuet opp inne ved kysten, og værets virkning på vannstanden blir dermed stor. Dersom dette faller sammen med en springperiode, kan vannstanden bli ekstra høy, og dette kalles stormflo. Høyden av vannflaten på et bestemt sted på et gitt tidspunkt. For havet påvirkes vannstanden av tidevann og værets virkning (vind, lufttrykk, mm). Påvirkning på vannstanden som skyldes vind, lufttrykk og temperatur RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 7 av 24

8 3 Vannstand 3 Vannstand For Veiholmen vurderer Kartverket vannstandsnivåene i dag som gitt i Tabell 2. Resultatene fra rapporten om Havnivåstigning fra 2009 (Vasskog m fl, 2009) for Smøla er gitt i Tabell 3. Det antas at økt stormaktivitet vil føre til en økning av stormflo rel. HAT på +5 cm til 2050 og +10 cm til I Nilsen m fl, 2012 rapporteres det reviderte havstigningstall (se Tabell 4) og reviderte landhevingstall (+9 cm for Kristiansund) som er ikke tatt hensyn i Tabell 4 enda. 30 % av havnivåstigning forventes i løpet av de første 50 årene. I rapporten Veileder Havnivåstigning, 2011 anbefales det en metode for å estimere 20 års og 200 års stormflo basert på 100 års stormfloestimat. Ved bruk av denne informasjonen, og ved å anta at middelet av havnivåstigningen ligger på middelet mellom nedre og øvre grense av 68 % sannsynlighet, ble det funnet oppdaterte vannstandsnivå for Veiholmen (Tabell 5). Usikkerheten som er oppgitt tar kun hensyn til usikkerheten i havnivåstigning. Havnivåstigningen inkluderer landhevingen. Tabell 2 Vannstandsnivå ved Veiholmen (sehavniva.no) Nivå Vannstand [cm rel. NN1954] Middelvann -7 Middel Høyvann 62 HAT (Høyest astronomisk tidevann) års stormflo års stormflo års stormflo 194 Landheving [cm] Tabell 3 Resultatene for Hopen (Smøla) fra Vasskog m fl, rel rel Havnivåstigning med usikkerhet [cm] 100 års stormflo rel. NN1954 Landheving [cm] Havnivåstigning med usikkerhet [cm] 100 års stormflo rel. NN (10-32) 220 ( ) (43-98) 271 ( ) Tabell 4 Estimert havnivåendring i løpet av 100 år for Hopen (Smøla) fra Nilsen m fl 2012 Havnivåstigning [cm], 68 % sannsynlighet Havnivåstigning [cm], 95 % sannsynlighet Nedre grense Øvre grense Nedre grense Øvre grense Tabell 5 Oppdaterte vannstandsnivå gjeldene for Veiholmen, med nedre og øvre grense for 68 % sannsynlighet År 2050 År 2100 Havnivåstigning [cm rel. år 2000] 7 (-3 16) 24 (-4 51) 20 års stormflo [cm rel. NN1954] 194 ( ) 217 ( ) 100 års stormflo [cm rel. NN1954] 209 ( ) 232 ( ) 200 års stormflo [cm rel. NN1954] 219 ( ) 242 ( ) RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 8 av 24

9 4 Vannstand og bølgehøyde 4 Vannstand og bølgehøyde Bølgene ved Veiholmen vil være en kombinasjon av havbølger (langperiodiske bølger) og vindbølger. For å beregne oppskylling må det finnes ut hvilken vannstand man kan forvente å opptre sammen med gitt bølgehøyde utenfor kysten og gitt vindhastighet. Området rundt Veiholmen er langgrunt. Dette fører til at bølgehøyden er avhengig av vannstanden (se kap 5). Tabell 6 Dataserier som er brukt som grunnlag for analysen Parameter Kilde Tidsrom Signifikant bølgehøyde av bølgene utenfor Veiholmen (63.60 N, 7.60 Ø) Hindcast, Meteorologisk Institutt Vannstand i Kristiansund (tidevann og værets virkning) Kartverket Vindhastighet og retning ved Veiholmen eklima Det ble vurdert samtidighet av tidevann, værets virkning på vannstanden, og havbølger utenfor Veiholmen og vind ved Veiholmen basert på tidsseriene beskrevet i Tabell 6. Resultatene vises i Tabell 7 og Figur 4 til Figur 9. Tabell 7 viser maksimum av de forskjellige parameterene (tidevann, værets virkning, vannstand, bølgehøyde utenfor kysten, og vindhastighet) sammen med de nærmeste målingene i tid av de andre parameterne. Tidsserien av vindhastighet- og retning er betydelig kortere enn tidsseriene av bølgehøyder utenfor kysten og vannstand. Det mangler derfor vinddata under en del av de analyserte hendelsene. Resultatene i Tabell 7 viser at maksimal bølgehøyde opptrådde samtidig med et forholdsvis høyt bidrag fra været på vannstanden. Maksimalt bidrag fra været (som er også vist i Figur 4) opptrådde samtidig med høye bølger. Dette gjelder også for de to hendelsene med nest størst virkning fra været (se Figur 5 og Figur 6). Bølgehøyden ser ut til å være litt tidsforskjøvet mot værets virkning på vannstanden, men ikke mer enn at maksimal bølgehøyde kan opptre sammen med maksimal værets virkning. Figur 8 viser samtidig bølgehøyde og værets virkning. De største verdiene av værets virkning opptrer sammen med store bølger utenfor kysten. I figurene vises det at hendelsene der værets virkning er høy kan vare lenge (>0.9 m over MSL i 9 timer). Under de tre hendelsene med størst virkning fra været på vannstanden, var tidevannet enten på nivå med middel høyvann eller lavvann. Dette antas å være tilfeldig. Det betyr at den verste hendelsen også kunne sammenfalt med middel høyvann (som er 0.4 m høyere enn tidevann målt under høyest stormflo), eller i verste fall med HAT (som er 1.07 m høyere enn tidevann målt under høyest stormflo). Det siste er ikke sannsynlig, fordi HAT opptrer en gang hvert 19. år. I Kartverkets ekstremverdianalyse (som definerer 200 års stormflo) separeres ikke tidevann og værets virkning. Det tas altså ikke hensyn til at en storm med stor virkning på vannstanden kunne opptrådd sammen med høyere tidevann. Den maksimale observerte vannstanden i perioden oppsto i en periode med sterkt tidevann men uten stor virking fra været eller høye bølger. Figur 9 viser at vindhastigheten ved Veiholmen og bølgehøyden utenfor kysten er korrelert. Det må forventes sterk vind under 200 års hendelsen RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 9 av 24

10 4 Vannstand og bølgehøyde Basert på disse resultatene konkluderer vi at 200 års hendelsen kan representeres ved 200 års stormflo (fra Kartverket, dvs. 200 års vannstand) 200 års bølgehøyde utenfor kysten 200 års vindhastighet. Kombinasjonen av værets virkning med 200 års returperiode og 200 års bølgehøyde utenfor kysten kan være noe konservativt, men dette kompenseres ved en viss sannsynlighet for at stormflohendelsen kan opptre sammen med høyere tidevann enn Kartverkets analyse tar hensyn til. Tabell 7 Analyse av tidsserier av tidevann og værets virkning på vannstanden ved Kristiansund, bølgehøyder utenfor kysten og vindhastigheter ved Veiholmen: Maksimalverdier(framhevet med fet skrift) sammenstilt med tilhørendeverdier av de andre parameterne, - betyr at parameteren ikke ble målt i perioden Maksimalverdi Vannstand [cm rel. NN1954] Astronomisk tidevann [cm rel. NN1954] Tilhørende (nærmeste måling i tid) Værets virkning [cm] Bølgehøyde utenfor kysten [m] Vindhastighet [m/s] Vannstand Astronomisk tidevann Værets virkning Bølgehøyde utenfor kysten Vindhastighet Figur 4 Perioden med størst bidrag fra været på vannstanden i måleperioden: Tidevann og værets virkning på vannstanden ved Kristiansund og bølgehøyde utenfor kysten. Den svarte vertikale linjen viser tidspunktet med størst vannstand RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 10 av 24

11 4 Vannstand og bølgehøyde Figur 5 Perioden med nest størst bidrag fra været på vannstanden i måleperioden: Tidevann og værets virkning på vannstanden ved Kristiansund og bølgehøyde utenfor kysten. Den svarte vertikale linjen viser tidspunktet med størst vannstand. Figur 6 Perioden med tredje størst bidrag fra været på vannstanden i måleperioden: Tidevann og værets virkning på vannstanden ved Kristiansund og bølgehøyde utenfor kysten. Den svarte vertikale linjen viser tidspunktet med størst vannstand RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 11 av 24

12 4 Vannstand og bølgehøyde Figur 7 Perioden med maksimal observert vannstand: Tidevann og værets virkning på vannstanden ved Kristiansund og bølgehøyde utenfor kysten. Den svarte vertikale linjen viser tidspunktet med størst vannstand. Figur 8 Bølgehøyde utenfor kysten og værets virkning på vannstanden ved Kristiansund RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 12 av 24

13 4 Vannstand og bølgehøyde Figur 9 Bølgehøyde utenfor kysten og vindhastighet ved Veiholmen RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 13 av 24

14 5 Sjøtilstand rundt Veiholmen 5 Sjøtilstand rundt Veiholmen Bølgeodellen SWAN (SWAN 2006) er benyttet for å beregne vindbølger og havbølger rundt Veiholmen. Programmet er utviklet av Delft Technical University for å beregne utvikling og forplantning av bølger i kystområder. Input til bølgeberegningen: Vannstand fra Tabell 5: 242 cm rel NN 1954 Bølgehøyder utenfor kysten: Ekstremverdianalyse av hindcast data Bunndata fra Kystkartverket (Kystkartverket 2007) 200 års stedvind iht. NS-EN Vind, input til bølgeberegniner Det ble analysert vinddata fra de meteorologiske stasjonene ved Veiholmen, Sula og Halten Fyr. Det ble gjort en ekstremverdianalyse. Ekstremverdianalysen antar at målingene følger enn Weibull 3 Parameter fordeling. Veiholmen har en forholdsvis kort tidsserie, som gjør at ekstremverdianalysen ikke er pålitelig og det forventes for lave verdier. Ved Sula meteorologiske stasjon ser det ut som vindmåleren ble byttet i Vindhastighetene før 1990 ligger på et betydelig høyere nivå enn etter Måleren mangler data i 1998 når det var en sterk storm i området. Heller ikke her vil ekstremverdianalysen være pålitelig. Halten Fyr har en lang tidsserie, men vurderes ikke som representativ for Veiholmen for østlige retninger. Figur 10 viser resultatene av ekstremverdianalysene sammen med verdiene for stedvinden fra standarden NS-EN NS-EN ser ut til å gi et godt estimat av 200 års vindhastighet, og det konkluderes at denne brukes i bølgeberegningen. Man kan forvente noe overestimering av bølgene fra NØ. Tabell 8 viser 200 års stedvind for åtte retninger utredet fra NS-EN Tabell 8 Fra referansevindhastighet, til stedsvindhastighet for Veiholmen, åtte retninger, utredet fra NS-EN Retning (fra): N NØ Ø SØ S SV V NV Referansevind, v b,0 [m/s] Retningsfaktor, cdir Basisvind, v b (200) [m/s]: Terrengruhetsfaktor, cr Stedvind v m, 200 år [m/s] Havbølger Det er gjort en numerisk beregning av havbølgeforplantning fram til Veiholmen. Signifikant bølgehøyde med 200-års returperiode offshore Smøla er vurdert til H s = 7-13 m med topperiode T p = 13 s 18 s (Tabell 9, BC 2009). Ut fra kartutsnittene er det forventet at innkommende havbølger med retning fra sørvest - nordvest er mest sannsynlig å trenge fram til lokaliteten. Det er derfor utført havbølgeberegninger med bølgeretning fra RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 14 av 24

15 5 Sjøtilstand rundt Veiholmen Figur år vindhastighet basert på data fra de meteorologiske stasjonene ved Halten Fyr, Veiholmen, Sula og standarden NS-EN Tabell 9 Bølger utenfor kysten: 200 års signifikant bølgehøyde (Hs) og topperiode (Tp) for forskjellige retninger Retning (fra) N NØ NØ Ø SØ SØ S SV SV V NV NV Hs Tp Bunnmodell Bunnmodellene vist i Figur 11, Figur 12 og Figur 13 er benyttet for å beregne bølger. I bunnmodellen er stillevannsnivå satt til 2.42 m over NN 1954 for alle bunndata lavere enn kystlinjen (middel høyvann). Kystlinjen er satt til 2 m over stillevann. Beregningene vil være gyldig inn til kystlinjen, men sier ikke noe om bølgesituasjonen i områder over kystlinjen som er overskylt ved stillevann 2.42 m over NN Vindhastigheten er justert fra stedvind til strøkvind basert på lokalitetens strøkgeometri. Strøkvinden er middelverdi av vindhastighet ved 10 m høyde over en periode tilsvarende strøkvarigheten. Strøkvarigheten er tiden som bølger trenger for å bli generert over strøket. Bølgeberegningene er gjort i tre steg: Først er bølger regnet med grov oppløsning på ca. 400 x 400 m utenfor Smøla (Figur 11, ytterste ramme Figur 14). I dette steget beregnes forplantning av havbølger og generering av vindbølger inn mot kysten. Resultatene fra første steg er brukt som input til ny beregning der et beregningsgitter med oppløsning på ca. 70 x 70m dekker skjærgården utenfor Smøla (Figur 12, blå ramme Figur 14). I dette steget beregnes generering og forplantning av bølger fra kysten inn mot nærområdet rundt lokaliteten RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 15 av 24

16 5 Sjøtilstand rundt Veiholmen Andre steg danner til slutt input for tredje og siste beregningssteg der et beregningsgitter med en oppløsning på ca. 5 x 5 m dekker nærområdet rundt Veiholmen (Figur 13, grønn ramme Figur 14). I dette steget beregnes forplantning av vindbølger og havbølger påvirket av detaljer i den nærmeste bunntopografien rundt lokaliteten. Figur 11 3D bunnmodell av havområdet utenfor Smøla (x-akse og y-akse i geografiske koordinater, z-akse i meter). Figur 12 3D bunnmodell av skjærgården nord for Smøla (x-akse og y-akse i geografiske koordinater, z-akse i meter) RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 16 av 24

17 5 Sjøtilstand rundt Veiholmen Figur 13 3D bunnmodell av nærområdet rundt Veiholmen, Smøla (x-akse og y-akse i geografiske koordinater, z-akse i meter). Figur 14 Tre inndelinger brukt i bølgeberegningen(akser i geografiske koordinater): steg 1: havområdet utenfor Smøla (ytre ramme) steg 2: skjærgården utenfor Veiholmen (blå ramme) steg 3: nærområdet rundt Veiholmen (grønn ramme) RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 17 av 24

18 5 Sjøtilstand rundt Veiholmen 5.4 Resultat av bølgeberegninger Maksimal vindbølgetilstand for lokaliteten er estimert for åtte forskjellige vindretninger (0 360 ) med returperiode på 200 år. Maksimal havbølgetilstand for lokaliteten er estimert for fem forskjellige retninger for innkommende havbølger med returperiode på 200 år. Største kombinerte sjøtilstand er beregnet ved å kombinere 200 års vindverdier med 200 års innkommende havbølger. Sjøtilstand (Hs, Tp og retning) er beregnet for området rundt Veiholmen for hvert av 300 x 300 punkter som utgjør tredje beregningsgrid (Figur 14) for 8 vindretninger, 5 retninger for innkommende havbølger og to kombinerte sjøtilstander. Maksimal beregnet signifikant bølgehøyde oppsummert for alle undersøkte tilfeller av vind, innkommende havbølger og kombinasjoner disse er vist i Figur 15. Bølgespekter er i tillegg funnet for punktene 1 5 (Figur 15). Fra disse bølgespekterne er spektralperioden TM-1.0 utledet. TM-1.0 er senere benyttet for estimerte oppskyllingsrater for fem profiler innenfor beregningspunktene. Figur 15 Maksimal beregnet signifikant bølgehøyde (vist som koter i m) oppsummert for alle undersøkte tilfeller av vind, innkommende havbølger og kombinasjoner disse RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 18 av 24

19 6 Oppskylling 6 Oppskylling Ved normal vannstand gir grunner rundt Veiholmen beskyttelse mot bølger (Figur 16). Ved 200-års vannstand gir grunnene mindre beskyttelse da bølger kan passere over med mindre motstand. I dette avsnittet er oppskylling av bølger innover Veiholmen undersøkt med utgangspunkt i 200-års vannstand på 2.42 m (relativ NN1954), 200-års beregnet sjøtilstand samt topografi over og under stillevannsnivå. 6.1 Metode for oppskylling Der havbølger kan forekomme, er oppskylling undersøkt for både vindbølger, havbølger og kombinasjon av disse. Mest konservative bølgesituasjon for oppskyllingsestimat for de undersøkte tilfellene framkommer i Tabell 10. Oppskylling er beregnet for fem karakteristiske profiler som vist i Figur 18 Figur 22. Profilenes plassering på kart er vist i Figur 17. Til beregningene er modellen PC overtopping benyttet. PC overtopping er utviklet av EurOtop partners (Pullen et al. 2007) for å estimere oppskylling på kystnære strukturer. En begrensing i programmet er et første og siste komponent i en profil må ha en helning mellom 1:1 og 1:8. I den grad det topografiske grunnlaget tilsier helning utenfor dette intervallet, er det satt komponenter i endene med helning mellom 1:1 og 1:8. For første komponent ved sjøbunnen vil denne tilnærmingen ha helt neglisjerbar effekt. For siste komponent på land vil endring i helning ha noe større effekt på resultatet. Dette er imidlertid undersøkt og påvirkningen vurderes som liten i forhold til den generelle usikkerheten i disse grove estimatene. Avgjørende faktorer for oppskyllingsestimatene er: Bølgehøyde og bølgeperiode for innkommende bølger Vinkel for innkommende bølger relativt profilene Profilenes geometri Ruhetsfaktor for profilenes komponenter Verdier for innkommende bølger er hentet fra avsnitt om bølgeberegning i denne rapporten (Kapittel 5). Profilenes geometri er basert på topografiske kart over Veiholmen og bunndata fra kystkartverket. Profilene er grove og gjenspeiler oppløsningen i tilgjengelig grunnlagsmateriale. Ruhetsfaktorer er satt basert på grunnlagsdokumentasjon for overskyllingsberegninger av kyststrukturer (van der Meer, 2002). Ruhetsfaktor på sjøbunn er satt til 0.9. Fra kote null og opp er det brukt ruhetsfaktor 1.0 som er typisk for hard, glatt stein, sådd gress o.l. Det er ikke undersøkt hvilken effekt hus, bygninger og forskjellig infrastruktur har på oppskylling. Slike undersøkelser vil være utenfor gyldigheten til metoden som er benyttet her. Enkelte områder vil ha grovere underlag som tilsier en lavere ruhetsfaktor og dermed noe lavere oppskylling. Undersøkelser viste at ruhetsgraden hadde vesentlig mindre effekt på oppskyllingsrater enn profilenes bratthet i vannlinjen RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 19 av 24

20 6 Oppskylling Figur 16 Satellittbilde av Veiholmen ( Kysverket.no). Figur 17 Anvisning av profiler for undersøkelse av bølgeoppskylling. Kystlinje markert i grønn farge. Høydekoter markert i rødt, ekvidistanse 1m RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 20 av 24

21 6 Oppskylling Figur 18 Profil 1. Akser i meter. Se Figur 17 for profilens plassering på kart. Figur 19 Profil 2. Akser i meter. Se Figur 17 for profilens plassering på kart. Figur 20 Profil 3. Akser i meter. Se Figur 17 for profilens plassering på kart RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 21 av 24

22 6 Oppskylling Figur 21 Profil 4. Akser i meter. Se Figur 17 for profilens plassering på kart. Figur 22 Profil 5. Akser i meter. Se Figur 17 for profilens plassering på kart. Tabell 10 Input til oppskyllingsestimater. Signifikant bølgehøyde (Hs), spektralperiode (Tm-1.0). Sjøtilstand som resulterte i høyeste oppskyllingsrater er markert med fet skrift. Input Profil 1 Profil 2 Profil 3 Profil 4 Profil 5 Hs vindbølge [m] Tm-1.0 vindbølge [s] Retning vindbølger relativ profil [ ] Hs havbølger[m] Tm-1.0[s] Retning havbølger relativ profil [ ] Hs kombinertbølge[m] Tm-1.0[s] Retning kombinertbølger relativ profil [ ] RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 22 av 24

23 6 Oppskylling 6.2 Resultater oppskylling For profil 1 og profil 2 gav beregnede havbølger størst oppskylling. For profil 3 ga kombinert sjøtilstand størst oppskylling. Ved profil 4 og profil 5 viste beregningene at havbølger ikke opptrer. Profil 4 og profil 5 er derfor kun undersøkt for vindbølger. Oppskyllingsrater varierer vesentlig for de forskjellige profilene (Tabell 11). Hovedårsak er forskjell i skjerming fra innkommende bølger. Profilenes geometri har også betydning. Resultatene viser opptil 1.6 m forskjell i høyde langs profilene for oppskyllingsrate l/s/m. ISO 21650:2007 angir oppskyllingsrate 0.03 l/s/m som grenseverdi for strukturell skade på bygninger. Standarden omhandler kystkonstruksjoner (som fyllinger og moloer) som skal beskytte bakenforliggende bygninger. Verdiene kan således ikke benyttes direkte for denne studien der naturlig topografi er studert og bygninger er plassert på begge sider langs profilene og ikke bak. Det er ikke tatt med i beregningene hvilken effekt bygninger og infrastruktur har på oppskyllingsrater. Det er kun studert flatt terreng uten bygninger. Oppskyllingsestimatene samsvarer med observasjonene og utledningene som framkommer i ROSanalysen utført av Asplan Viak ( Reinemo, 2013). Betraktninger fra stormen «Rånna» som rammet Veiholmen 1938 ser ut til å samsvare med resultatene i denne rapporten. Under «Rånna» er det vurdert skader på bygninger opp til kote 3.2m på kartgrunnlag for ROS-analysen. Tabell 11 Høyder [m] (relativ NN 1954) for ulike overskyllingsrater (liter/sekund/løpemeter) for de fem undersøkte profilene. Overskyllingsrater [l/s/m] Profil 1 Profil 2 Profil 3 Profil 4 Profil RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 23 av 24

24 7 Referanser 7 Referanser BC (2009): Statistisk analyse av offshore Hindcastbølgehøyder. Barlindhaug Consult Internt notat. ISO 21650:2007. Actions from waves and currents on coastal structures. International standard. First edition J.E.Ø. Nilsen, Drange, H., Richter, K., Jansen, E., Nesje, A. (2012). Endringer i fortidens, dagens og framtidens havnivå med spesielt fokus på vestlandskysten. NERSC Special Report 89, Bergen, Norge. 48 s. Kystkartverket (2007). Kystkartverket (2007): Dybdegrunnlag fra Statens kartverk sjø. Gjengitt med tillatelse 571/07. K. Vasskog, H. Drange, A. Nesje, 2009: Havnivåstigning. Estimater av framtidig havnivåstigning i norske kystkommuner. Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap (DSB), Klimatilpasningssekretariatet Pullen et al., EurOtop (2007) - Wave Overtopping of Sea Defences and Related Structures: Assessment Manual (Die Kuste version). Reinemo (2013). ROS-analyse av havnivåstigning, stormflo og bølgepåvirkning for Været. Utgave 1, Asplan Viak, rapport for Smøla kommune. SWAN 2006: Technical documentation SWAN Cycle III. Delft University of Technology. van der Meer, 2002 Veileder Havnivåstigning, 2011: Håndtering av Havnivåstigning i kommunal planlegging, Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap (DSB), Klimatilpasningssekretariatet van der Meer, Technical Report, Wave Run-up andwave Overtopping at Dikes. Technical Advisory Committee on Flood Defence. Delft, May RAP-RIMT mars 2014 / 00 Side 24 av 24