Prosjekt Ren Havn Hammerfest

Transkript

1 RAPPORT OPPDRAGSGIVER Hammerfest kommune EMNE Undersøkelser av fysisk miljø for planlegging av tildekking DATO / REVISJON: 1. desember 2016 / 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 RIMT-RAP desember 2016 / 00 Side 2 av 11

3 RAPPORT OPPDRAG DOKUMENTKODE RIMT-RAP-001 EMNE Undersøkelser av fysisk miljø for planlegging av tildekking TILGJENGELIGHET OPPDRAGSGIVER Hammerfest kommune OPPDRAGSLEDER Elin Ophaug Kramvik Åpen KONTAKTPERSON Tor Harry Bjørn UTARBEIDET AV Øyvind Nilsen ANSVARLIG ENHET 4013 Tromsø Miljøgeologi SAMMENDRAG I denne rapporten vurderes det hvilke undersøkelser av fysisk miljø som bør utføres for å danne grunnlag for valg av tildekkingsløsning i forbindelse med opprydding av forurenset sjøbunn i Hammerfest havn. Det bør utføres strømmålinger over en periode som er tilstrekkelig lang til å fange opp de viktigste faktorene som forventes å styre strømbildet ved tildekkingsområdene som tidevann, perioder med sterk vind, perioder med stor tilførsel av ferskvann. Eksisterende strømmålinger gir ikke tilstrekkelig informasjon for å danne grunnlag for planlegging av tildekking. Bølgetilstand med tilhørende partikkelbevegelser i hele vannsøylen ved de fire tildekkingsområdene bør undersøkes. Partikkelbevegelsen under bølgene er avhengig av bølgehøyder og periode. Undersøkelsen bør inneholde estimater for bølgespekter ved tildekkingsområdene som viser hvordan bølgeenergien er fordelt over bølgeperioder. Bølgeundersøkelsen bør inneholde analyse av innkommende havdønninger og kombinert bølgetilstand av havdønninger og lokale vindgenererte bølger. For ekstremsituasjon må hensiktsmessig returperiode vurderes. En hyppighetsstudie av opptredende bølgetilstand kan være aktuelt. Propellstrøm utgjør en vesentlig faktor ved planlegging av tildekkingsmasser i tiltaksområdet. Det må vurderes om foreliggende studier av propellstrøm i Hammerfest gir et tilstrekkelig dekkende bilde for dagens og framtidig bilde av båttrafikken. Det anbefales gjøre vurderingene i samarbeid med havnevesenet i Hammerfest. Det bør undersøkes hvilke endringer i bølgebildet planlagt konstruksjonsendring av Dampskipskaia vil medføre og hvilken ulempe dette eventuelt har på fartøyer som skal ligge langs kaia. Innsiden av dampskipskaia er en mulig midlertidig liggeplass for Hurtigruta mens arbeider pågår på utsiden av kaia. Innsiden kan imidlertid tenkes å være utfordrende med tanke på innseiling og utseiling. Før det planlegges med innsiden av kaia som midlertidig liggeplass, må denne løsningen diskuteres og avklares med Hurtigruten og havnevesenet oyn eh eok REV. DATO BESKRIVELSE UTARBEIDET AV KONTROLLERT AV GODKJENT AV MULTICONSULT Sjølundvn 2 Postboks 2274, 9269 TROMSØ Tlf NO MVA

4 INNHOLDSFORTEGNELSE INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Bakgrunn Krav til underlag for bestemmelse av tildekkingsmasser Foreliggende miljøundersøkelser Strømundersøkelser Strøm fra skipstrafikk Nødvendige undersøkelser Strømundersøkelser Bølgeundersøkelser Strøm fra skipstrafikk Vurdering av endring i bølgeforhold ved Dampskipskaia Vurdering av midlertidig liggeplass for hurtigruta på innsiden av kaia mens kaiarbeider pågår Referanser RIMT-RAP desember 2016 / 00 Side 4 av 11

5 1 Bakgrunn 1 Bakgrunn I Hammerfest havn planlegges det opprydding av forurensede masser på sjøbunnen (Figur 1). I samme prosjekt skal det gjøres konstruksjonsmessige endringer av dampskipskaia som er liggekai for Hurtigruta (Figur 2). Kaidekke på peler skal rives, og det skal bygges ny kaifront med spuntceller. Forurensede masser fra Hammerfest havn skal delvis forsegles i spuntceller og i fyllinger bak spuntvegger og delvis tildekkes. Strøm og partikkelbevegelser fra bølger kan gi suspensjon og avdrift av tildekkingsmasser. For bestemmelse av type tildekkingssubstrat er det derfor avgjørende å ha kjennskap til det marine fysiske miljøet som virker på bunnsubstratene. I denne rapporten vurderes det hvilke miljøundersøkelser som bør utføres for å danne grunnlag for valg av tildekkingsløsning. I denne rapporten vurderes: foreliggende dokumentasjon på fysisk miljø vurdering av supplerende miljøundersøkelser som grunnlag for bestemmelse av tildekkingsmasser vurdering av endring i bølgeforhold ved liggekaia for Hurtigruta vurdering av midlertidig liggeplass for hurtigruta på innsiden av kaia mens kaiarbeider på utsiden pågår Figur 1. Oversikt over delområder for opprydding av forurensede masser. Ulike farger symboliserer ulike former for tiltak. I gule områder foreslås det tildekking av forurensede masser RIMT-RAP desember 2016 / 00 Side 5 av 11

6 2 Krav til underlag for bestemmelse av tildekkingsmasser Figur 2. Planlagt endring ved Damskipskaia. Spuntceller er markert 2 Krav til underlag for bestemmelse av tildekkingsmasser Tildekkingsmasser må iht. Testprogram for tildekkingsmasser ha en tilfredsstillende sikkerhet mot erosjon og oppvirvling fra strøm, bølger og skipstrafikk (Miljødepartementet, 2015a). Tildekkingsmassen må vanligvis være mer erosjonsstabil enn sedimentet. Erosjonsegenskapene vurderes ut fra massenes korngradering og egenvekt. Undersøkelse av eksponering for strøm, bølger og erosjon pga. tråling og skipstrafikk (propellering og ankring) må inkluderes i planlegging av tildekking iht. Miljødirektoratets veileder for håndtering av sedimenter (Miljødirektoratet, 2015b) RIMT-RAP desember 2016 / 00 Side 6 av 11

7 3 Foreliggende miljøundersøkelser 3 Foreliggende miljøundersøkelser 3.1 Strømundersøkelser Akvaplan Niva utførte i perioden en strømmåling, 2m over bunn i punkt N, Ø i Hammerfest havn (Akvaplan niva,2013). Målingen viste en gjennomsnittlig strømhastighet på 1.8 cm/s i måleperioden. Maksimal strømhastighet ble målt til 19.5 cm/s. Hovedretning for vanntransport er rapportert til øst-vest. Figur 3 viser plassering av målepunktet. Figur 3. Posisjon for strømmåling utført av akvaplan Niva Figur hentet fra Akvaplan Niva (2013) 3.2 Strøm fra skipstrafikk SINTEF har vurdert propellstrøm i indre Hammerfest havn i forbindelse med studie av risiko for spredning av forurenset sediment (SINTEF, 2006). Studien viser at store deler av Hammerfest havn er eksponert for propellstrøm (Figur 4). Bunnstrøm fra propell avhenger av motorpådrag, størrelse på båt/skip og avstand fra båten. Fiskebåter kan ifølge beregningene danne propellstrøm i størrelsesorden m/s ved 8 m dyp, 100 m bak båten og m/s 200 m bak båten. Hurtigruta kan danne propellstrøm i størrelsesorden m/s ved 12 m dyp, 100 m bak båten og m/s, 200 m bak båten RIMT-RAP desember 2016 / 00 Side 7 av 11

8 3 Foreliggende miljøundersøkelser Figur 4. Bunnområder som påvirkes av propellstråler. Områder med lys farge påvirkes sjeldnere enn områder med mørk farge. Figuren er hentet fra SINTEF (2006). 3.3 Vindbølger Det har ikke blitt framlagt undersøkelser av bølgesituasjonen i Hammerfest havn. Imidlertid gjorde Barlindhaug Consult i 2009 et overslag av ekstrem vindbølgesituasjon utenfor Finduskaia som underlag til estimat av bølgekrefter på konstruksjon. Signifikant bølgehøyde ble estimert til 1.5 m med tilhørende topperiode på 6.8 s under ekstremvær fra vest-sørvest. De største bølgene i denne irregulære bølgetilstanden vil ha bølgelengder rundt 70 m og vil omdannes ved grunning ved dybder på ca. 35 m (halv bølgelengde). Bølgene vil da gi vesentlige partikkelbevegelser ved bunndybder omkring 35m og grunnere. Bølgetilstanden vil også ha bølger med lengre perioder som begynner å grunnes ved større dybder. Partikkelhastigheten ved bunn øker ved grunnere vann. I områder der store bølger brytes, vil det være svært store og turbulente pratikkelbevegelser i hele vannsøylen RIMT-RAP desember 2016 / 00 Side 8 av 11

9 4 Nødvendige undersøkelser 4 Nødvendige undersøkelser Basert på kravene som framkommer i Testprogram for tildekkingsmasser (Miljødepartementet, 2015a) og Miljødirektoratets veileder for håndtering av sedimenter (Miljødirektoratet, 2015b) bør det for hele tiltaksområdet i Hammerfest indre havn gjøres undersøkelser av opptredende strøm, bølger og propellstrøm fra skipstrafikk. Undersøkelsene må være dekkende for alle fire områder som skal tildekkes 4.1 Strømundersøkelser Foreliggende strømundersøkelse (Akvaplan Niva, 2012) ble utført i ett punkt ved bunn i en måned (november 2012). Dette omfanget vurderes som ikke tilstrekkelig for planlegging av tildekkingsmasser. Som underlag for sikring mot erosjon bør det måles strøm ved bunn i minimum ett punkt for hvert av delområdene A, C, D og E (Figur 1). Dersom spredning av partikler ved utlegging av masser skal undersøkes, bør strøm måles i hele vannsøylen. Strømmålingene bør utføres over en periode som er tilstrekkelig lang til å sannsynligvis fange opp de viktigste faktorene som forventes å styre strømbildet ved tildekkingsområdene: Tidevann (en måned måleperiode dekker som regel de viktigste konstituentene fra tidevannet) Sterk vind. Måleperioden bør dekke en eller flere perioder med sterk vind. Ferskvannstilsig. Stor tilførsel av ferskvann kan påvirke strømbildet. Det vil være fordelaktig om måleperioden dekker vårflommen i Storelva. 4.2 Bølgeundersøkelser Bølgetilstand med tilhørende partikkelbevegelser i hele vannsøylen ved de fire tildekkingsområdene bør undersøkes. Partikkelbevegelsen under bølgene er avhengig av bølgehøyde, periode og grunningstilstand. Undersøkelsen bør inneholde estimater for bølgespekter som viser hvordan bølgeenergien er fordelt over bølgeperioder ved de ulike tildekkingsområdene. Bølgeundersøkelsen bør inneholde analyse av innkommende havdønninger og kombinert bølgetilstand av havdønninger og lokale vindgenererte bølger. Det bør undersøkes hvilke områder som vil oppleve brytende bølger. For ekstremsituasjon må hensiktsmessig returperiode vurderes. Dersom tildekkingssedimentet planlegges slik at det aldri skal suspenderes fra bølgepåkjenning, bør bølgesituasjon med høy returperiode undersøkes, f.eks. 200 år. Dersom det planlegges å legge ut tildekkingssediment der det tåles noe erosjon fra bølger, må grenseverdier for erosjon og akseptabel hyppighet for overskridelse av gitte grenseverdier for erosjon fra bølger defineres. En hyppighetsundersøkelse av bølgetilstander vil da gi grunnlag for bestemmelse av tildekkingsmassenes korngradering og egenvekt. En hyppighetsstudie av bølgetilstand er vesentlig mer ressurskrevende enn en ekstremverdianalyse. Opptredende bølger kan undersøkes ved fysiske målinger ved tildekkingsområdene eller ved numeriske simuleringer med bølgemodell som dekker tiltaksområdet. Numeriske analyser er vanligvis mindre ressurskrevende og mindre tidkrevende enn fysiske målinger. 4.3 Strøm fra skipstrafikk Propellstrøm fra skipstrafikk i Hammerfest havn er undersøkt ved modellsimuleringer av SINTEF i forbindelse med en studie av risiko for spredning av forurenset sediment (SINTEF, 2006). Studien RIMT-RAP desember 2016 / 00 Side 9 av 11

10 5 Vurdering av endring i bølgeforhold ved Dampskipskaia viser at skipstrafikken generer propellstrømmer over et stort område av Hammerfest havn, av en slik størrelse at propellstrøm vil utgjøre en vesentlig faktor ved planlegging av tildekkingsmasser i tiltaksområdet. Det må vurderes om bildet av båttrafikken i Hammerfest havn som framkommer i rapporten (typer båter/skip, liggeplasser, inn- og utseilingsmønster) er representativ for dagens og framtidig situasjon. Det anbefales gjøre vurderingene i samarbeid med havnevesenet i Hammerfest. 5 Vurdering av endring i bølgeforhold ved Dampskipskaia Østre del av Dampskipskaia står i dag på peler. Planlagte endringer av kaikonstruksjonen innebærer en vertikal kaifront helt ned til bunn der det i dag er peler. Konstruksjonsendringen vil gi endrede bølgeforhold utenfor kaia. Bølgeenergi som i dag passerer under kaidekket vil reflekteres ut fra kaifronten. De største bølgene som forplanter seg inn i Hammerfest havn vil ha bølgeretning fordelt rundt lengderetningen til kaifronten av Dampskipskaia. Dette kan bidra til at endrede bølgeforhold blir moderate. Det bør undersøkes hvilke endringer i bølgebildet konstruksjonsendringen vil medføre og hvilken ulempe dette eventuelt har på fartøyer som skal ligge langs kaia. Dersom ulempene forbundet med endret bølgesituasjon vurderes som problematiske, kan avbøtende tiltak vurderes. Avbøtende tiltak kan være forlengelse av Batterimoloen. Topografien utenfor Batterimoloen er bratt ned til 30 m. En eventuell forlengelse vil være omfattende og kostbar. 6 Vurdering av midlertidig liggeplass for hurtigruta på innsiden av kaia mens kaiarbeider pågår Mens arbeidet ved Hurtigrutas liggeplass pågår, må Hurtigruta ligge ved en alternativ kaiplass. Innsiden av Dampskipskaia med ny kaifront av spuntceller kan ferdigstilles før utsiden av kaia (Figur 2). Innsiden vil da være en alternativ midlertidig liggeplass for Hurtigruta. Innsiden av Kaia vil ha roligere bølgeforhold. Imidlertid vil denne liggeplassen gi mindre navigasjonsrom ved innseiling og utseiling. Det kan tenkes at denne plassen blir vanskelig å benytte for Hurtigruta ved sterk vind fra nord. Før det planlegges med innsiden av Dampskipskaia som midlertidig liggeplass for Hurtigruta, må dette diskuteres og avklares med Hurtigruten og havnevesenet RIMT-RAP desember 2016 / 00 Side 10 av 11

11 7 Referanser 7 Referanser Akvaplan Niva (2013), Foreløpige resultater fra strømmåling, Hammerfest havn. Notat. Miljødepartementet, 2015a. Testprogram for tildekkingsmasser. Forurenset sjøbunn. Multiconsult ASA Miljødirektoratet, 2015b. Veileder for håndtering av sedimenter. Miljødirektoratet med bistand fra Marianne Olsen, MARE/Fylkesmannen i Telemark Miljødirektoratet med bistand fra Marianne Olsen, MARE/Fylkesmannen i Telemark SINTEF (2006). Risiko for spredning av forurenset sediment. Revidert rapport januar Rapportnr. STF80MK F RIMT-RAP desember 2016 / 00 Side 11 av 11