Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011

Transkript

1 Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011 Akvaplan-niva AS Rapport:

2 Bildet på fremsiden er hentet fra kartapplikasjonen til og viser området der broalternativ 5 er tiltenkt.

3 Akvaplan-niva AS Rådgivning og forskning innen miljø og akvakultur Org.nr: NO MVA Framsenteret 9296 Tromsø Tlf: , Fax: Rapporttittel / Report title Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011 Forfatter(e) / Author(s) Øyvind Leikvin Jarle Molvær Lars-Henrik Larsen Nina Mari Jørgensen Akvaplan-niva rapport nr / report no Dato / Date Oppdragsgiver / Client Statens vegvesen Region nord, avd. Harstad Fjordgata Harstad Antall sider / No. of pages 34 Distribusjon / Distribution Gjennom oppdragsgiver Oppdragsg. referanse / Client s reference Wibeke Knudsen Sammendrag / Summary Simuleringer med den hydrodynamiske modellen RMA2 har vist at endringer i strømhastighet og -retning på spesifikke områder ved tiltenkt broutfyllingsområde mellom Grytøy og Sandsøy kan reduseres betraktelig ved å optimalisere åpninger i utfyllingene. Intensivering av havstrømmer og størrelser og intensitet på bakevjeområder kan da styres slik at viktige områder ikke blir berørt i uhensiktsmessig grad. Flere konfigurasjoner av utfyllingen har blitt simulert. Ved hjelp av en iterativ fremgangsmåte har det blitt valgt ut en konfigurasjon som påvirker innbuktningene i strandsonen syd for broa i svært liten grad, samtidig som strømmen i hovedåpningen ikke er altfor kraftig. Denne konfigurasjonen består av fire store åpninger; 30 m ved land i vest, 50 m lenger øst, 285 m i hovedåpningen og m i øst. Hensikten med åpningene har først og fremst vært å sikre at endringene i strømstyrken ved land ikke har blitt vesentlige (fare for akkumulering/ erosjon), samt bevare de mest strømsterke områdene i midten av sundet. Naturtypene i området er vurdert til å ha ordinær betydning landskapsøkologisk, og et biologisk mangfold typisk for distriktet, tilsvarende liten til ubetydelig verdi helhetlig vurdert. Det vurderes, at med en konfigurering av broutfyllingene som scenario V viser, at tiltaket vil ha en liten til ubetydelig konsekvens for endring av artsmangfold og vekst- og levevilkår, samt forekomst av viktige arter. Unntak er akkurat under selve fyllingene og i marginal nærhet av disse. Prosjektleder / Project manager Kvalitetskontroll / Quality control Øyvind Leikvin Roger Velvin 2011 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 FORORD INNLEDNING Områdebeskrivelse METODIKK Modellering Modellbeskrivelse Inngangsdata Modelloppsett, Sandsøysundet Konsekvensvurdering GRUNNLAGSDATA Hydrografi Strømmålinger MODELLERINGSRESULTATER Illustrasjoner av simuleringer for ulike konfigurasjoner; strøm fra nord mot syd Scenario I: Nåværende situasjon, uten fylling/ bro Scenario II: Alternativ 5A med en bruåpning på 185 m lokalisert midt i sundet Scenario III: Alternativ 5A med avbøtende tiltak, versjon Scenario IV: Alternativ 5A med avbøtende tiltak, versjon Scenario V: Justert alternativ 5A med avbøtende tiltak, versjon Illustrasjoner av simuleringer for ulike konfigurasjoner; strøm fra syd mot nord Scenario I: Nåværende situasjon, uten fylling/ bro Scenario V: Justert alternativ 5A med avbøtende tiltak, versjon Vurdering av resultater fra modellsimuleringene Simulering med vind Usikkerheter i modelleringen OPPSUMMERING, MODELLERING KONSEKVENSVURDERING Beskrivelse status for naturmiljø fjæresone Beskrivelse av status for naturmiljø marine naturtyper Befaring juni Verdivurdering Omfangsvurdering Konsekvensvurdering SAMMENDRAG OG KONKLUSJON REFERANSER Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011 Akvaplan-niva AS Rapport

6 Forord Det planlegges etablert en fast veiforbindelse for å erstatte eksisterende fergesamband mellom Grytøya og Sandsøya i Bjarkøy kommune i Troms. Det ble i 2002 utarbeidet en konsekvensutredning (Larsen m.fl., 2002), der flere alternative traséer ble vurdert. Ett av alternativene, nord i Sandsøysundet mellom Tjeldevikneset og nord for Kjerringvika (nr. 5A) ble vurdert som svært aktuelt. Akvaplan-niva har nå på oppdrag fra Statens vegvesen, Region nord, utført modellsimuleringer av påvirkninger av strøm og vannbevegelse i sundet som følge av alternative utforminger av brofyllinger og åpninger for dette alternativ (avbøtende tiltak). Konsekvensene av broalternativet i forhold til gjennomstrømning, sirkulasjon og bakevjer med disse tiltak er utredet. Modellsimuleringer utført som del av utredningen fra 2002 er lagt som grunnlag for de nye modelleringene. Det ble i juni 2011 foretatt en befaring av trasé-området for å registrere evt. forekomst av verdifulle og/ eller skjøre marine naturtyper for med større sikkerhet kunne gi råd om områdets verdi og sårbarhet overfor tiltaket. Videre ble det innsamlet ytterligere hydrografiog strømdata. Følgende personer har deltatt i prosjektet: Øyvind Leikvin Akvaplan-niva AS Prosjektleder, feltarbeid, modellering og rapportering Jarle Molvær Molvær Resipientanalyse AS Modellering, rapportering, kvalitetssikring Nina Mari Jørgensen Akvaplan-niva AS Feltarbeid, KU Lars-Henrik Larsen Akvaplan-niva AS Kvalitetssikring, KU Bjørn-Olav Johansen Grytøy Båtfører ved befaring, lokalkjennskap Akvaplan-niva vil takke Statens vegvesen for oppdraget. Videre vil vi spesielt takke Wibeke Knudsen og Olav Frantzen for godt samarbeid og informasjon angående informasjon om broa og prosjektet generelt. Tromsø, Øyvind Leikvin Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 2

7 1 Innledning Statens vegvesen Region nord planlegger en fast forbindelse (bro og fylling) mellom Grytøya og Sandsøya i Bjarkøy kommune i Troms. Det ble i 2002 utredet alternativ for lokalisering av denne forbindelsen (Larsen m. fl. 2002) og det ønskes nå en oppdatert vurdering og utredning av det såkalte alternativ 5A, der ulike brolengder og fyllingsåpninger vurderes: En ca. 200 m lang bro med dimensjonering slik at den vil ha midtspenn på 80 m og to sidespenn på 60 m. Sjøfyllingene vil da ha en lengde på ca m, fordelt på de to sidene. Hvis denne utformingen av alternativ 5A ikke er tilfredsstillende, ønskes avbøtende tiltak vurdert. Statens vegvesen ønsker beskrivelser av dagens gjennomstrømning i sundet, strømhastighet i den kommende åpning i broutfylling med avbøtende tiltak, samt lokalisering av områder med svak strøm og bakevjer ved fyllingen og langs land. Det ønskes også en konsekvensutredning som dekker eventuelle effekter utformingen av bro/ fylling kan gi for sårbare naturtyper i sjø i og nær traséen. 1.1 Områdebeskrivelse Sandsøysundet mellom Grytøya og Sandsøya ligger i Bjarkøy kommune nord for Harstad og øst for Andøya i Troms fylke (Figur 1), og omtrentlig planlagt trasé er skissert i Figur 2. Sandsøysund. Området har omtrentlige koordinater 68 57' N og 16 38' Ø. Sandsøysundet er ca. 1-1,5 km bredt. Største dyp i sundet er ca. 75 m, i sydøst. Grunneste terskel inne i sundet er på ca. 11 m, like syd for den sannsynlige brotraséen. Nord for Sandsøysundet ligger en åpen sektor ut mot havet i nord. Syd for Sandsøysundet ligger den mer beskyttede Vågsfjorden med flere øyer. Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011 Akvaplan-niva AS Rapport

8 Figur 1: Oversiktskart over området rundt Sandsøysund. Lengst i nord ligger Andenes og lengst i syd ligger Harstad. Sandsøysund mellom Grytøya og Sandsøya er markert med rød pil (kartkilde: Olex). Grytøya Sandsøya Figur 2: Sandsøysundet mellom Grytøya og Sandsøya. Omtrentlig planlagt trasé for fylling med bro er markert med rødt (kilde: Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 4

9 2 Metodikk 2.1 Modellering Beskrivelsen av strømbildet i Sandsøysund er gjennomført med den todimensjonale hydrodynamiske sirkulasjonsmodellen RMA-2. Dette er det samme verktøyet som ble brukt i 2002 (Larsen og Molvær, 2002). RMA-2 bruker SMS (Surface-water Modeling System, som brukergrenseflate og gridverktøy. Modellen beskriver strømforholdene, dvs. strømretning og -hastighet. Modellen brukes som et verktøy til å vurdere og kartlegge endringer i strømbildet ved ulike utforminger av fylling mellom Grytøya og Sandsøya. Modelleringen i 2002 viste at brobygging med alternativ 5A sannsynligvis ville danne større bakevjeområder og dermed medføre større endringer i det marine miljø og habitat Modellbeskrivelse RMA-2 er en dynamisk, todimensjonal, dybde-integrert numerisk modell med fri overflate. Modellen beregner løsninger ved hjelp av endelig-element metoden og har ustrukturert grid. Gruntvannsligningene i RMA-2 er Navier-Stokes ligninger for bevarelse av bevegelsesmengde og volum (volumkonservering) (se for eksempel Larsen og Molvær, 2002). RMA2-modellen ble først utviklet av Norton, King og Orlob (1973) ved Resource Management Associates (RMA). Modellen blir kontinuerlig videreutviklet og vedlikeholdt i samarbeid med av WES Coastal & Hydraulics Laboratory og Aquaveo ( Modellverktøyet er velprøvd og fungerer bra i henhold til dokumentasjon fra bl.a. USA (Donnell m.fl., 2005). Første trinn i beregningene er å gi griddet en initialtilstand. Dette gjøres ved å legge en horisontal, plan havoverflate over hele griddet. Modellen trenger så en del tid ("spin up") på å finne representative løsninger. Ved hjelp av de batymetridata, grenseflatebetingelser og initialbetingelser beregner RMA-2 løsninger for hvert tidssteg. Modellen beregner verdier for fart, retning og vannstand i hvert av punktene i griddet (Figur 3). En slik type modell egner seg til å beskrive sirkulasjonen i Sandsøysundet når man betrakter vannet som én vertikal homogen vannmasse. Spesielt vil modellen kunne framheve områder med bakevjer og sterk eller svak overflatestrøm. Videre vil beregningene gi grunnlag for å sammenligne strømstyrke og bakevjedannelse ved forskjellige utforminger av utfyllinger og bropilarer. Derimot må man være forsiktig med å tolke strømhastighetene absolutt, noe som i så fall vil forutsette en mer inngående kalibrering av modellen Inngangsdata Inngangsdata til RMA2-modelleringen er bunntopografi, målt strøm i et begrenset antall punkter, hydrografi, tidevann, vind og eventuell ferskvannstilførsel fra land. Bunntopografi (konturer) fra Sandsøysundet og i området rundt er hentet fra Fiskeridirektoratet ( og bygger på målinger tilrettelagt av Statens Kartverk, Sjøkartverket. Kartbilder fra kartverktøyet til er også brukt for å støtte opp om dette. Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011 Akvaplan-niva AS Rapport

10 Hydrografiske målinger og strømmålinger ble utført i både 2001 (Larsen og Molvær, 2002) og i juni 2011 (se kapittel 3). Strømmålinger ble utført i august-september 2001 på 3 forskjellige punkter i sundet (Larsen og Molvær, 2002). Det er tydelig at strømmen i Sandsøysund først og fremst blir drevet av endringene i vannstand som følge av tidevannet. En tidsserie med endring i tidevannet er konstruert med bakgrunn i strømmålerdata fra Ut fra de omtrentlig sterkeste strømmer, er det konstruert en ideell tidsserie for tidevannstransport (sinuskurve), som i strømmålingspunktene gir simulerte verdier som matcher verdier fra strømmålingene. Strømmålinger midt i sundet (Larsen og Molvær, 2002) viste at tidevannet dominerte gjennomstrømningen, med typiske hastigheter på mindre enn 30 cm/s (maksimalt ca. 45 cm/s) og omtrent samme hastigheter for nordlig og sydlig strømretning. For bruk i modellen er disse hastighetene omregnet til vanntransport gjennom sundet, og det har blitt valgt gjennomstrømning av 3700 m 3 /s og 2500 m 3 /s mot syd og 3500 m 3 /s og 2400 m 3 /s mot nord, tilsvarende henholdsvis spesielt sterk strøm (typisk springflo) og vanlig sterk strøm (typisk flo). Disse transportene er funnet via kalibrering mot strømmålingene fra 2001 og Derfor inkluderer disse størrelsene tidevann, samt virkningen av skiftende vindforhold. Det er definert 5 scenarier som er presentert i Tabell 1. Vindhastigheter og - retninger er skaffet til veie fra lokale personer i Sandsøysund (Johansen, 2011), og er omtrentlig med tanke på hyppig forekommende sterk vind, sammenlignet med uten vind. Modellen må gis verdier for de turbulente utvekslingskoeffisientene og for bunnfriksjonskoeffisienten Manning's n. Disse parametere påvirker viskositeten til vannmassen i modellsimuleringene. Turbulens og friksjon varierer med strøm- og bunnforholdene, og er samtidig en egenskap ved selve bevegelsen. De er følgelig svært vanskelige å bestemme nøyaktig. Oppgitte størrelser på koeffisientene varierer med flere størrelsesordener (ECGL, 1995), uten at beregningsresultatene endrer seg tilsvarende mye. Modellen er kjørt med en turbulent utvekslingskoeffisient på 1500 kg/(m*s). Bunnfriksjonen (Manning s n) er satt lik 0,025 (tilsvarer moderat friksjon mot dypvannet og sider). For den topografiske utformingen av broprosjektet er modellen kjørt med: Nåværende topografi i sundet, med maksimaldyp på 20 m Lange utfyllinger fra begge sider og kort bro Kort bro med forskjellige utgaver av størrelser på åpningene i fyllingene (2 ulike versjoner) Noe lenger bro med forslag til tilpassede størrelser på åpninger i fyllingene, slik at strømhastighetene ved nøkkellokaliteter er omtrent uendrede. En samlet oppstilling av de ulike konfigurasjoner av broutfyllinger som er simulert med modellen RMA-2 i dette prosjekt er vist i Tabell 1. Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 6

11 Tabell 1: Oversikt over konfigurasjoner av broutfyllinger som er simulert med modellen RMA-2 i dette prosjektet. Listen dekker scenario I-V med kraftig (A) og svært kraftig (B) gjennomstrømning mot nord (N) og syd (S). Scenario Konfigurasjon av fylling Gjennomstrømning Figur nr. I_A_N Ingen fylling 2500 m 3 /s sydover Figur 9 I_A_S 2400 m 3 /s nordover I_B_N 3700 m 3 /s sydover I_B_S 3500 m 3 /s nordover II_A_N Alt 5A, 185 m åpning i fylling 2500 m 3 /s sydover Figur 10 II_A_S 2400 m 3 /s nordover II_B_N 3700 m 3 /s sydover II_B_S 3500 m 3 /s nordover III_A_N Alt 5A, 185 m, samt andre åpninger, versjon m 3 /s sydover Figur 11 III_A_S (10m-50m-185m-20m) 2400 m 3 /s nordover III_B_N 3700 m 3 /s sydover III_B_S 3500 m 3 /s nordover IV_A_N Alt 5A, 185 m, samt andre åpninger, versjon m 3 /s sydover Figur 12 IV_A_S (10m-50m-185m-100m) 2400 m 3 /s nordover IV_B_N 3700 m 3 /s sydover IV_B_S 3500 m 3 /s nordover V_A_N Alt 5A, justert, 285 m, samt andre åpninger, 2500 m 3 /s sydover Figur 13 V_A_S versjon m 3 /s nordover V_B_N (30m-50m-285m-50m) 3700 m 3 /s sydover V_B_S 3500 m 3 /s nordover Modelloppsett, Sandsøysundet Til forskjell fra simuleringene i 2001, som ble foretatt med flat bunn på 3 m dyp, er nå bunndyp ned til 20 m dyp tatt med i modellen. Årsaken er at dypeste punkt i brotraséen antas å være omtrent 20 m, og ved å bruke reell bunntopografi forventes en noe mer nøyaktig gjengivelse av strømbildet enn tilfellet var i Modelleringsarbeidet begynner med konstruksjon av et nettverk av masker (grid) med diskrete punkter (dvs. data over posisjon og dyp for punktene i et nettverk, som siden interpoleres til et grid i SMS). Figur 3 illustrerer griddet som ble benyttet for beregningene i Sandsøysundet. Griddet i modellene har en oppløsning på ca. 20 m ved selve brokonstruksjonen og andre interessante områder. Griddet blir gradvis grovere ut mot rendene, opp til ca. 200 m ytterst. Tidssteget er satt til 30 minutter. Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011 Akvaplan-niva AS Rapport

12 Figur 3: Nettverket eller griddet i RMA2-modellen for Sandsøysundet for simulering av sirkulasjon før og etter bygging av brofyllinger. I hver node (i trekantcellenes hjørner) beregnes høyden over referansedypet, strømretning og strømhastighet. Fargekonturene illustrerer batymetrien i modellen. Den sorte linja viser omtrentlig trasé for alternativ 5A. 2.2 Konsekvensvurdering Konsekvenser av de ulike scenarienes beregnete påvirkning på strømbildet er utredet ved hjelp av Statens vegvesens metodikk for ikke prissatte miljøkonsekvenser (Håndbok 140), der omfang av påvirkning er beskrevet for scenario V (se Tabell 1). Sandsøysundets miljøverdi er bestemt fra registreringene fra forrige utredning og en supplerende befaring 7. juni Ved befaringen i 2011 ble det spesielt fokusert på registrering av forekomst av den sårbare naturtypen «ålegras-eng», som definert i DN håndbok 19 om registrering av marine naturtyper. Status for området er beskrevet etter en trinnvis metode, som omfatter vurdering av status, verdi, omfang og konsekvens. Metoden omhandler naturtyper og artsforekomster med betydning for dyrs og planters levegrunnlag, samt geologiske elementer. Imidlertid må det påpekes at metodikken i beste fall er suboptimal for å vurdere verdi på områder i havet, undersjøiske landskap og arter, da den er laget med tanke på terrestriske økosystemer. Utgangspunktet for metoden er Statens vegvesens håndbok 140, og følgende trinn har inngått: Statusbeskrivelse av naturmiljøet Verdisetting av de ulike komponentene i naturmiljøet Beskrivelse av dagens aktiviteter og konsekvenser av nullalternativet Beskrivelse av påvirkning fra tiltaket Vurdering av omfang av tiltaket med utgangspunkt i naturmiljøet Vurdering av konsekvenser av tiltaket med utgangspunkt i naturmiljøet Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 8

13 Når det gjelder tiltaket er omfang vurdert i henhold til alternativ 5A med utbygging nord i Sandsøysundet og plassering av åpninger og kulverter som beregnet for i scenario V. Nullalternativet er dagens situasjon, med fergetransport over sundet. Verdiskalaen er tredelt, liten, middels og stor verdi. For enkeltområder baseres vurderingen på faglige vurderinger knyttet til sjeldenhet, truethet, økologisk funksjon og betydning, samt rødlistestatus. En oversikt over verdikategorier er vist i Tabell 2. Tabell 2: Kriterier for vurdering av naturmiljøets verdi. Kilde: Statens vegvesens håndbok 140. Inngrepsfrie og sammenhengende naturområder, samt andre landskapsøkologiske sammenhenger Naturtypeområder/veget asjonsområder Områder med arts- /individmangfold Naturhistoriske områder (geologi/fossiler) Liten verdi Middels verdi Stor verdi Områder av ordinær landskaps-økologisk betydning Områder med biologisk mangfold representativt for distriktet Områder med arts- og individmangfold representativt for distriktet Områder med geologiske forekomster som er vanlige for distriktets geologiske mangfold og karakter Områder over 1 km fra nærmeste tyngre inngrep Sammenhengende områder (over 3 km 2 ) med et urørt preg Områder med lokal eller regional landskapsøkologisk betydning Natur- eller vegetasjonstyper i verdikategori B eller C for biologisk mangfold Områder med stort artsmangfold i lokal eller regional målestokk Leveområder for arter i kategoriene hensynskrevende eller bør overvåkes Leveområder for arter som står oppført på den fylkesvise rødlista Geologiske forekomster og områder som i stor grad bidrar til distriktets eller regionens geologiske mangfold og karakter Områder over 3 km fra nærmeste tyngre inngrep Områder med nasjonal, landskapsøkologisk betydning Natur- eller vegetasjonstyper i verdikategori A for biologisk mangfold Områder med stort artsmangfold i nasjonal målestokk Leveområder for arter i kategoriene direkte truet, sårbar eller sjelden Områder med forekomst av flere rødlistearter i lavere kategorier Geologiske forekomster og områder som i stor grad bidrar til landsdelens eller landets geologiske mangfold og karakter Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011 Akvaplan-niva AS Rapport

14 Omfangsvurderingene er et uttrykk for hvor store negative eller positive endringer det aktuelle tiltaket vil medføre for det enkelte området. Omfanget vurderes alltid i forhold til null-alternativet. En oversikt over kriterier for vurdering av påvirkning på naturområder (omfang) er vist i Tabell 3. Tabell 3: Kriterier for vurdering av det planlagte tiltakets potensielle påvirkning av naturområder (omfang). Kilde: Statens vegvesens håndbok 140. Viktige sammenhenger mellom naturområder Arter (dyr og planter) Naturhistoriske områder Stort positivt omgang Tiltaket vil i stor grad styrke viktige biologiske eller landskapsøkologiske sammenhe nger Tiltaket vil i stor grad øke artsmangfoldet eller forekomst av viktige arter eller bedre vekst- og levevilkår Ikke relevant Middels positivt omfang Tiltaket vil styrke viktige biologiske eller landskapsøkologiske sammenhenger Tiltaket vil øke artsmangfoldet eller forekomst av viktige arter eller bedre vekst- og levevilkår Ikke relevant Lite/intet omfang Tiltaket vil stort sett ikke endre viktige biologiske eller landskapsøkologiske sammenhenger Tiltaket vil stort sett ikke endre artsmangfoldet eller forekomst av viktige arter eller bedre vekst- og levevilkår Tiltaket vil stort sett ikke endre geologiske forekomster og elementer Middels negativt omfang Tiltaket vil svekke viktige biologiske eller landskapsøkologiske sammenhenger Tiltaket vil i noen grad redusere artsmangfoldet eller forekomst av viktige arter eller bedre vekst- og levevilkår Tiltaket vil forringe geologiske forekomster og elementer Stort negativt omfang Tiltaket vil bryte viktige biologiske eller landskapsøkologiske sammenhenger Tiltaket vil i stor grad redusere artsmangfoldet eller forekomst av viktige arter eller bedre vekst- og levevilkår Tiltaket vil ødelegge geologiske forekomster og elementer Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 10

15 Konsekvens er de fordeler og ulemper tiltaket vil medføre i forhold til null-alternativet. Konsekvensvurderingen angis på en 9-delt skala fra meget stor negativ til meget stor positiv konsekvens, som funksjon av verdi og omfang. En matrise for konsekvensvurdering er vist i Figur 4. Figur 4: Konsekvensvifta. Kilde: Statens vegvesens håndbok 140. Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011 Akvaplan-niva AS Rapport

16 3 Grunnlagsdata Hydrografi- og strømmålinger blir brukt både som inngangsdata til modelleringen, samt til kalibrering og validering av modellen. 3.1 Hydrografi Under befaringen 7. juni 2011 ble hydrografimålinger foretatt på stasjon 2-5 på diverse dypstasjoner (se Tabell 4 og Figur 5) i og ved foreslått trasé. Målingene (Figur 6) viste at vannmassene var godt gjennomblandet, og at oksygenforholdene var svært bra også i de dypeste bassengene (stasjon 3 i nord og stasjon 5 i syd). Dette er i samsvar med observasjonene fra 28. september 2001 (Larsen og Molvær, 2002). Dette indikerer at vannmassene i Sandsøysundet er tilnærmelsesvis homogene (gjennomblandet) gjennom hele året. Det er ingen tilførsler av ferskvann av betydning, til Sandsøysundet. Oksygennivåene lå på ca. 90 % metning og høyere på alle 4 stasjoner. Temperaturen var noe over 7 C ved overflaten, og minket jevnt ned mot 6,5 C mot de største dypene på stasjon 3 og 5. Saltholdigheten økte generelt fra ca. 33,5 nær overflaten til ca. 33,8 nederst på de dypeste stasjonene. Tabell 4: Lokalisering av målinger av vertikale hydrografiprofiler (CTD_2-CTD_5) og strøm (SM)i Sandsøysundet juni Stasjon Breddegrad (N) Lengdegrad (Ø) Dyp [m] SM_ CTD_ CTD_ CTD_ CTD_ Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 12

17 CTD_3 SM_2011 SM_2001 CTD_2 CTD_4 CTD_5 Figur 5: Sandsøysund med bunntopografi, stasjoner for hydrografi og strømmålinger i 2001 og 2011 inntegnet. Røde kryss og røde firkanter viser henholdsvis stasjoner for strøm- og CTD-målinger i 2001 og 2011 (kartkilde: Olex). Dybde (m) Sandsøysund st Tetthet (Σ t) Oksygen (%) Temperatur ( C) Salinitet Dybde (m) Sandsøysund st Tetthet (Σ t) Oksygen (%) Temperatur ( C) Salinitet Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011 Akvaplan-niva AS Rapport

18 Dybde (m) Sandsøysund st Tetthet (Σ t) Oksygen (%) Temperatur ( C) Salinitet Dybde (m) Sandsøysund st Tetthet (Σ t) Oksygen (%) Temperatur ( C) Salinitet Figur 6: Hydrografiprofiler målt 7. juni 2011 på utvalgte stasjoner i Sandsøysund. For kartplassering, se Figur 5 og koordinater i Tabell Strømmålinger Strømmålinger fra midten av Sandsøysundet er beskrevet i Larsen og Molvær (2002), og er gjengitt i Figur 7. Disse er supplert med målinger fra et av, ifølge modellsimuleringene, antatt mest strømsterke områder. Disse målingene ble utført i forbindelse med befaringen juni En strømmåler av typen rotor, SD6000 fra Sensordata AS ble satt ut på ca. 5 m dyp og målte over en drøy tidevannssyklus på 12 timer i en periode med ganske høy tidevannsforskjell. Tidevannsamplituden var like under middel spring høyvann/ lavvann, referansestasjon Harstad ( Det var fjære sjø klokka 22:59 den 6. juni og klokka 11:37 den 7. juni, mens det var flo sjø kl. 05:06 den 7. juni (Harstad). Et stikkplott av målingene er vist i Figur 8. Stikkplottet viste en strøm som skiftet fra syd-sydøstgående på tiltagende flo og til nordnordvestgående på fallende sjø. Strømhastigheten var på opptil 36,0 cm/s mot syd-sydøst og 46,6 cm/s mot nord-nordvest. Resultatene som viste at nordgående strøm var noe sterkere enn sydgående strøm i løpet av én drøy 12-timersperiode juni 2011, er noe forskjellig fra målingene som pågikk i en måned fra 25. august til 28. september 2001, i midten av sundet (Figur 7). Da viste målingene, fra et punkt like sydøst for SM_1, at det var noe sterkere strøm på økende sjø (mot syd) enn på fallende sjø (mot nord). Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 14

19 Figur 7: Strømhastighet plottet mot retning fra en måleperiode på ca. 30 dager fra 2001 i midten av Sandsøysundet like syd øst for SM_2001 i Figur 5. Resultater fra 2 m dyp er gitt til venstre og 6 m dyp til høyre. Figur 8: Stikkplott av målingene foretatt på stasjon SM_2011 på 5 m dyp over en halvdaglig tidevannssyklus fra 6. til 7. juni Lengste vektor i figuren tilsvarer en hastighet på 46,6 cm/s. De andre vektorene har størrelse relativt til denne. Retningen til stikkene viser faktisk strømretning, der nord er oppover på figuren. Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011 Akvaplan-niva AS Rapport

20 4 Modelleringsresultater Med grunnlag i de 20 scenarioene (se Tabell 1) ble det utført simuleringer for både nordgående og sydgående strøm gjennom Sandsøysund. Det er simulert for situasjoner med spesielt sterk strøm omtrentlig tilsvarende kraftig springflo og situasjoner med vanlig sterk strøm tilsvarende litt over middels flo. Middels sterk vanntransport er mest interessant, fordi dette vil betegne en vanlig situasjon i Sandsøysund. Kun middels sterk vanntransport er illustrert i denne rapport, og alle scenaria med strøm fra nord er vist. Med strøm fra syd er kun nulltiltak og tilsynelatende mest optimale scenario gjengitt i denne rapport. Fokus er først og fremst bakevjeområder og områder med spesielt sterk strøm. Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 16

21 4.1 Illustrasjoner av simuleringer for ulike konfigurasjoner; strøm fra nord mot syd Scenario I: Nåværende situasjon, uten fylling/ bro Dagens situasjon uten fylling er simulert både med sydgående og nordgående strøm, samt sterk og middels sterk vanntransport. Kun scenaria med middels sterk strøm er illustrert (Figur 9 og Figur 14). Figur 9 viser at det er relativt svak strøm i de fleste innbuktninger langs kystlinjen, samt på le side (mot syd) ved øyer og båer i Sandsøysund. I innbuktningene oppstår det ofte en bakevjedannelse der strømmen som regel tar seg en rundtur i motsatt retning. Innenfor modellområdet er det kraftigst strøm omtrent der hvor broforbindelsesalternativ 5A er tenkt. Årsaken til dette er den naturlige innsnevringen i området, samt øyene og båene som er til stede her. Her simuleres det hastigheter opp mot 50 cm/s, i overensstemmelse med målingene (se kapittel 3.2). Figur 9: Resultater fra RMA2-simulering av scenario I_A_N (Tabell 1) (dagens situasjon uten bro) med middels sterk vanntransport (2500 m 3 /s) fra nord mot syd i Sandsøysund ved området der broalternativ 5A er tiltenkt. Strømvektorer er gitt med piler. Grønn farge viser strømhastighet over 30 cm/s, mens røde områder viser områder med strømhastighet lavere enn 0,5 cm/s. Sorte stjerner illustrerer kontrollpunkter til grunnlag for Tabell 5. Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011 Akvaplan-niva AS Rapport

22 4.1.2 Scenario II: Alternativ 5A med en bruåpning på 185 m lokalisert midt i sundet Simuleringer med middels sterk strøm fra nord med broforbindelsesalternativ 5A med fylling og åpning på ca. 185 m og 2 bropilarer er vist i Figur 10. Det vil være strømsvake steder i innbuktninger og på lesider av øyer slik som i Figur 9 uten fylling. I tillegg så kommer det nå store strømsvake områder og bakevjedannelser både på lo og le side av brofyllingene. På vestsiden er det snakk om områder med areal på ca. 7,5 km 2, mens det på østsiden er snakk om ca. en kvart av dette areal. Innbuktningen i øst, ved moloen et stykke syd for fyllingen, ser også ut til å få et mer utpreget system av mer strømstille vann Hovedåpningen og området syd for denne er preget av sterk strøm opp mot 2,6 knop. Denne jeten strekker seg m sydover fra fyllingen. Figur 10: Resultater fra RMA2-simulering av scenario II_A_N (Tabell 1) med middels sterk vanntransport (2500 m 3 /s) fra nord mot syd i Sandsøysund med fylling tilsvarende alternativ 5A med én åpning på ca. 185 m og 2 bropilarer. Strømvektorer er gitt med piler. Blå farge viser strømhastighet over 1 m/s, mens røde områder viser områder med strømhastighet lavere enn 0,5 cm/s. Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 18

23 4.1.3 Scenario III: Alternativ 5A med avbøtende tiltak, versjon 1 Simuleringer med middels sterk strøm fra nord med broforbindelsesalternativ 5A med fyllinger og åpninger tilsvarende scenario III som beskrevet i Tabell 1 er vist i Figur 11. Det er fremdeles 2 bropilarer i hovedåpningen. Det vil være strømsvake steder i innbuktninger og på lesider av øyer slik som i Figur 9 uten fylling. De ekstra åpningene i fyllingene (avbøtende tiltak) på 10 m, 50 m og 20 m reduserer effektivt omfanget av strømsvake områder, spesielt på le side av fyllingene. På vestsiden er det nå snakk om områder med areal på drøye 2,2 km 2, mot ca. 7,5 km 2 uten tiltak. På østsiden av Sandsøysund på le side av fyllingen er det ikke lenger strøm med hastighet under 0,5 cm/s, ifølge modellen. På lo side derimot, er det et større område på drøye 2 km 2 med svake strømmer og bakevjedannelser. Innbuktningen i øst, ved moloen et stykke syd for fyllingen, ser ut til, slik som i Figur 10 med scenario II, å få et mer utpreget system av mer strømstille vann. Hovedåpningen og området syd for denne er preget av sterk strøm opp mot 2,3 knop i modellsimuleringene. Denne jeten strekker seg m sydover fra fyllingen. Også i mindre åpninger vil det være kraftig strøm, spesielt i den på 50 m (vest for hovedåpningen) og den på 20 m i øst (ca. 2 knop). Figur 11: Resultater fra RMA2-simulering av middels sterk vanntransport (2500 m 3 /s) fra nord mot syd i Sandsøysund med fylling tilsvarende alternativ 5A med avbøtende tiltak jfr. scenario III_B_N i Tabell 1. Strømvektorer er gitt med piler. Blå farge viser strømhastighet over 1 m/s, mens røde områder viser områder med strømhastighet lavere enn 0,5 cm/s. Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011 Akvaplan-niva AS Rapport

24 4.1.4 Scenario IV: Alternativ 5A med avbøtende tiltak, versjon 2 Simuleringer med middels sterk strøm fra nord med broforbindelsesalternativ 5A med fyllinger og åpninger tilsvarende scenario IV beskrevet i Tabell 1 er vist i Figur 12. Det vil igjen være strømsvake steder i innbuktninger og på lesider av øyer slik som i Figur 9, uten fylling. Endringen i åpningene i fyllingene (avbøtende tiltak) i forhold til scenario III, med økning til 100 m i østligste åpning i forhold til 20 m, medfører stor endring i strømbildet på østsiden av Sandsøysund. På vestsiden ser det ut til å være ubetydelige endringer i forhold til scenario III (kapittel 4.1.3). Innbuktningen i øst, ved moloen et stykke syd for fyllingen, får nå et mye mindre omfang av strømsvakt område. I forhold til strømforholdene uten fylling (Figur 9), viser modellen at det faktisk nå er en økning i strømhastigheten. Hovedåpningen og området syd for denne er preget av sterk strøm opp til ca. 2,1 knop, og er da noe mindre intens enn i scenario III. Jeten strekker seg nå m syd for fyllingen, og er altså noe svakere. Det vil igjen være kraftig strøm i de mindre åpningene, spesielt i den største av disse på 100 m i øst. Modellen simulerer at strømhastigheten i denne faktisk vil være sterkere enn i hovedåpningen, nemlig ca. 2,3 knop. Figur 12: Resultater fra RMA2-simulering av middels sterk vanntransport (2500 m 3 /s) fra nord mot syd i Sandsøysund med fylling tilsvarende alternativ 5A med avbøtende tiltak som scenario IV_B_N i Tabell 1. Strømvektorer er gitt med piler. Blå farge viser strømhastighet over 1 m/s, mens røde områder viser områder med strømhastighet lavere enn 0,5 cm/s. Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 20

25 4.1.5 Scenario V: Justert alternativ 5A med avbøtende tiltak, versjon 3 Simuleringer med middels sterk strøm fra nord med broforbindelsesalternativ 5A med fyllinger og åpninger tilsvarende scenario V beskrevet i Tabell 1 er vist i Figur 13. I forhold til scenario IV, er åpningen lengst i vest utvidet fra 10 m til 30 m. Videre er hovedåpningen utvidet fra 185 m til 285 m, fortrinnsvis mot vest. Det er 3 bropilarer i hovedåpningen. Til slutt er åpningen helt i øst redusert fra 100 m til 50 m. Det ses tydelig at den økte hovedåpningen har bidratt til at den kraftige strømmen midt i sundet har blitt redusert betraktelig i intensitet i forhold til tidligere scenaria, se for eksempel Figur 11. I forhold til uten avbøtende tiltak (Figur 9 og Tabell 5) har maksimalstrømmen blitt redusert fra en økning på ca. 120 % til en økning på ca. 40 %. Den utvidete åpningen helt i vest har også bidratt til å redusere omfanget av arealet med svak strøm like sydvest for fyllingen. Modellen viser nå (Figur 13) at det praktisk talt ikke er noe vann med lavere strømhastighet enn 0,5 cm/s. I øst har åpningen blitt redusert i forhold til scenario IV fra 100 m til 50 m. Ved innbuktningen i øst, ved moloen et stykke syd for fyllingen, ser det nå ut til at strømhastighetene er noenlunde samme eller litt svakere enn uten fylling (Figur 9). Ellers er selve strømbildet i øst svært forskjellig mellom scenario I (uten fylling) og scenario V. I forhold til scenario II -IV er det strømsterke området i og syd for hovedåpningen betydelig redusert angående intensitet. Figur 13 viser strømhastighet mindre enn 1 m/s, og vi kan konkludere at situasjonen nærmer seg den uten fylling (scenario I, Figur 9). Også i de mindre åpningene er strømhastigheten betydelig redusert som følge av utvidelsen av hovedåpningen (ca. 1,5-1,6 knop). Figur 13: Resultater fra RMA2-simulering av middels sterk vanntransport (2500 m 3 /s) fra nord mot syd i Sandsøysund med fylling tilsvarende et justert alternativ 5A med avbøtende tiltak som scenario V_A_N i Tabell 1. Strømvektorer er gitt med piler. Blå farge viser strømhastighet over 1 m/s, mens røde områder viser områder med strømhastighet lavere enn 0,5 cm/s. Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011 Akvaplan-niva AS Rapport

26 4.2 Illustrasjoner av simuleringer for ulike konfigurasjoner; strøm fra syd mot nord Scenario I: Nåværende situasjon, uten fylling/ bro Dagens situasjon uten fylling er også simulert med nordgående strøm, med sterk og middels sterk vanntransport. Middels sterk nordgående strøm er illustrert i Figur 14. Figur 14 viser, som ved sydgående strøm i Figur 9, at det er relativt svak strøm i de fleste innbuktninger langs kystlinjen, samt på le side (mot nord) ved øyer og båer i Sandsøysund. I innbuktningene oppstår det ofte en bakevjedannelse der strømmen vanligvis tar seg en rundtur i motsatt retning. Innenfor modellområdet er det kraftigst strøm omtrent der hvor broforbindelsesalternativ 5A er planlagt. Årsaken til dette er den naturlige innsnevringen i området, samt øyene og båene som er til stede her. Her simuleres det hastigheter opp mot 50 cm/s, i overensstemmelse med målingene (se kapittel 3.2). Figur 14: Resultater fra RMA2-simulering av scenario I_A_S (Tabell 1) (dagens situasjon uten bro) med middels sterk vanntransport (2400 m 3 /s) fra syd mot nord i Sandsøysund ved området der broalternativ 5A er tiltenkt. Strømvektorer er gitt med piler. Grønn farge viser strømhastighet over 30 cm/s, mens røde områder viser områder med strømhastighet lavere enn 0,5 cm/s. Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 22

27 4.2.2 Scenario V: Justert alternativ 5A med avbøtende tiltak, versjon 3 Simuleringer med middels sterk strøm fra syd mot nord med broforbindelsesalternativ 5A med fyllinger og åpninger som beskrevet i Tabell 1 (scenario V) er vist i Figur 15. Som i kapittel og i Figur 13 er åpningene fra vest mot øst 30, 50, 285 og 50 m brede, og med 3 bropilarer i hovedåpningen. Strømmen i hovedåpningen er intensivert i midten, og er på godt over 1 m/s. Maksimalstrømmen har økt med nesten 200 % i forhold til simuleringene uten utfyllinger, med nordgående strøm. Dette er vesentlig mer økning enn for sydgående strøm. Strømhastigheten er da maksimalt 1,3 m/s, tilsvarende ca. 2,5 knop. Nord for utfyllingene vises mindre omfangsrike områder med svak strøm (rød farge) under 0,5 cm/s, enn i simuleringene uten bro (Figur 14). Det registreres et noe mer omfattende bakevjeområde i innbuktningen sydøst i Figur 15 sammenlignet med simuleringene uten utfyllinger. Ellers ser bakevjeområdene og strømbildet noenlunde tilsvarende ut for simuleringene med utfyllinger (scenario V) og uten utfyllinger (kapittel 4.2.1). Figur 15: Resultater fra RMA2-simulering av middels sterk vanntransport (2500 m 3 /s) fra syd mot nord i Sandsøysund med fylling tilsvarende et justert alternativ 5A med avbøtende tiltak som scenario V_A_S i Tabell 1. Strømvektorer er gitt med piler. Blå farge viser strømhastighet over 1 m/s, mens røde områder viser områder med strømhastighet lavere enn 0,5 cm/s. Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011 Akvaplan-niva AS Rapport

28 4.3 Vurdering av resultater fra modellsimuleringene Scenariene som er simulert er listet i Tabell 1. Resultater i form av prosentvis endring fra nulltiltak (scenario I) er gitt i Tabell 5 nedenfor. I tabellen er det fokusert på sydgående strømmer. Kontrollpunkter syd for fylling, ett i øst og ett i vest, er vist med sorte stjerner i Figur 9. Resultatene fra illustrasjonene i Figur 9 - Figur 13 viser strømstyrke og strømretning med nåværende situasjon uten fylling, med kun én åpning, samt med gradvis større og flere åpninger. Resultater med absolutte verdier fra simuleringer med strøm fra nord mot syd (stigende sjø) for disse scenaria ovenfor er gjengitt i Tabell 5. Det er fokusert både på maksstrømmer i åpningene og på områder med spesielt svak strøm, typiske bakevjeområder. Figur 9 - Figur 13 har vist at intensiteten til maksstrømmen avtar med økende åpning i fyllingen. Spesielt ser dette ut til å gjelde i hovedåpningen. Sammenfatningen i Tabell 5 støtter opp om dette. Scenario V ser ut til å gi kun moderat økning av strømhastigheter (maksimalt ca. 40 %), sammenlignet med maksstrømmen uten tiltak. Utbredelsen og graden av områder med svak strøm og bakevjer reduseres med flere og større åpninger i fyllingen. Det er også tydelig at med relativt store åpninger enkelte steder, kan oppstå jet-strømmer som gir en vesentlig økning i strømhastigheten i forhold til nulltiltak (for eksempel alternativ 5A, versjon 2, i øst). Testsimuleringer (ikke vist) har indikert at sideveis forskyvninger av åpningene kan bidra til å finjustere strømbildet. Med fyllinger vil det unektelig bli endringer i strømbildet i Sandsøysund. Avbøtende tiltak og justeringer kan bidra til å gjøre endringene mindre omfangsrike og planlegges slik at endringene på spesielt viktige områder blir ubetydelige. Av de 4 ulike scenaria angående konfigurasjon av utfyllinger (II-V), viser Tabell 5 at scenario V er mest optimal med tanke på maksstrøm i midten av åpningen og bakevjeområdene sydvest og sydøst for fyllingen. Denne konfigurasjonen av fyllinger består av åpninger på, fra vest; 30 m, 50 m, 285 m, 50 m. Det ser ut som om åpningen i øst kan optimaliseres ved at den sideforskyves litt eller utvides noe. Det anbefales at strømhastighetene i viktige bakevjeområder tilsvarer situasjonen for nulltiltak sånn noenlunde. Hvis strømhastighet og vannutskiftning i disse områder blir vesentlig redusert, kan det føre til dårligere miljøforhold og økt oppsamling av partikler. Området har da potensial til å bli en akkumuleringssone, med sannsynlig resulterende endring i det biologiske habitatet. Konsekvensutredningen i kapittel 6 gjør en nærmere vurdering av denne problematikken. Konklusjonen angående modelleringen er at man med dette modelleringsverktøyet kan justere åpninger i fyllingen og dermed designe en fylling som er optimal i forhold til maksstrøm og bakevjeområder. Det anbefales å finne en konfigurasjon av utfyllingene slik at modellsimuleringene viser strømhastighet innenfor en 20 % endring i forhold til nulltiltak på viktige steder i Sandsøysund. En finjustering av åpningene til scenario V mht. til størrelser og plassering kan da vurderes. Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 24

29 Tabell 5: Resultater fra simuleringer av havstrømmer i Sandsøysund ved ulike alternativer av fyllinger. For beskrivelse av Alt 5A, versjon 1-3, se Tabell 1. Nåsituasjonen er gitt verdien 100 %. Scenario (strøm nord) fra Maksstrøm (le side av evt. bro), [%] Strøm i eksempel på bakevjeområde i sydvest og sydøst (se stjerner i Figur 9), [%] Vanntransport fra nord mot syd = 2500 m 3 /s Vanntransport fra nord mot syd = 3700 m 3 /s Vanntransport fra nord mot syd = 2500 m 3 /s Vanntransport fra nord mot syd = 3700 m 3 /s Vest Øst Vest Øst I Uten fylling II Alt 5A III Alt 5A, versjon 1 IV Alt 5A, versjon V Just. Alt 5A, versjon Simulering med vind For simuleringer med vind, er scenario V valgt. Det ble simulert med vanligst forekommende vind tilsvarende liten til stiv kuling (ca m/s) og retning (Johansen, 2011), samt med noen simuleringer for svakere og sterkere vind, for å se hvor følsomt resultatet er for vindstyrken. Ifølge Johansen (2011), så er hovedvindretningen noenlunde parallelt med landformasjonene, fra nord-nordøst mot syd-sydvest. I dette prosjekt et det valgt å simulere med vind fra nord. Vinden fra nord er rimelig konstant og ofte vedvarende i lenger tid (Johansen, 2011). Resultater fra vindsimuleringene er gitt i Tabell 6. Simuleringene viser at vinden har liten påvirkning på maksstrømmen i midten av hovedåpningen. Derimot har vinden relativt større innflytelse på de strømsvake bakevjeområdene i vest og øst, syd for broa. I vest øker strømhastigheten med 24 % når det er en vanlig kraftig vind fra nord. I øst viser simuleringene en enda større økning. Trolig er det vindstresset over bakevjene som er årsaken, men her er det også viktig å huske på at utfyllingene og brokonstruksjonen kan redusere denne vindeffekten. Med simuleringer for 15 m/s vind fra nord med nulltiltak (ikke vist), kan man finne at strømhastigheten har blitt redusert noe for utformingen av fyllingene. Med scenario V ble strømhastigheten redusert med ca. 10 % i øst og ca. 20 % i vest. Sannsynligvis vil brokonstruksjonen redusere denne ytterligere i umiddelbar nærhet av broa. Likevel er denne effekten såpass liten at hovedkonklusjonen for resultatene av simuleringene vil være uendret. Eventuelt kan mer utstrakte vindsimuleringer utføres i neste fase i prosjektet. Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011 Akvaplan-niva AS Rapport

30 Tabell 6: Resultater fra simuleringer med ulike vindstyrker fra nord, i Sandsøysund, med scenario V. Resultatene viser maksstrøm midt i hovedåpningen, og ved bakevjeområdene inntegnet i Figur 9. Det er simulert med en vanntransport på 2500 m 3 /s fra nord, tilsvarende ganske sterk tidevannsstrøm. Verdiene gis i prosent i forhold til uten vind. Vindhastighet [m/s] Maksstrøm [%] Maksstrøm [cm/s] Vest [%] Vest [cm/s] Øst [%] Øst [cm/s] , , , , , , , , , , , , , , , , , , Usikkerheter i modelleringen Unøyaktighet i simuleringene inntreffer først og fremst på grunn av usikkerhet i inngangsdata og drivkrefter. Vanntransporten, som er blitt konstruert og kalibrert ut fra strømmålinger, kan for eksempel være kilde til usikkerhet. Hvis strømmålerens posisjon er noe forskjøvet i forhold til i modellen, eller hvis modellens strømbilde er noe unøyaktig på grunn av unøyaktig batymetri i modellen, kan det oppstå slik usikkerhet. Slike analyser kan utføres ved forespørsel. Parametere som vil være rimelig enkle å analysere følsomheten for: Vanntransport Bunnfriksjon Viskositet Parametere det vil være mer tidskrevende og omfattende å analysere/ kvantifisere følsomheten for: Åpning i fylling Bunntopografi Fyllingen vil dempe bølger og dønninger fra nord betraktelig. Dette vil være gunstig for båttrafikken, men vil kunne bidra til relativt store endringer i livsvilkår for det marine miljø. Den reduserte bølgevirksomheten vil medføre mindre oppvirvling av sedimenter på grunne områder, og dermed vil det generelt bli mindre erosjon og sedimenttransport enn uten tiltak. Det vil da være økt fare for akkumulering syd for broutfyllingene. Det anbefales utført bølgemodellering med for eksempel STWAVE og oppdatert konsekvensvurdering med denne inkludert. Akvaplan-niva AS, 9296 Tromsø 26

31 5 Oppsummering, modellering Modellsimuleringer har vist at det bør utføres avbøtende tiltak og justering av Alternativ 5A for å få en konfigurasjon av fyllingen som bevarer strømsirkulasjonen i forhold til nulltiltak på viktige områder. Den mest optimale av de 4 hovedsimuleringene for broforbindelse som er blitt uført, er scenario V. Denne har åpninger på 30 m, 50 m, 285 m og 50 m. Det er denne konfigurasjon som oppdragsgiver ønsker at skal konsekvensvurderes, i denne omgang. Figur 16 viser en grov skisse av utfyllingene sett ovenfra på et kartbilde, med soner for erosjon og bakevjedannelse illustrert. Ytterligere optimalisering i form av sideforskyvning og små endringer i åpninger kan fremskaffes. Simuleringene med vind viser at strømhastighetene øker, spesielt i bakevjeområdene, med økte vindhastigheter. Modellsimuleringene viser at utfyllingene kan bremse den vindinduserte økningen av strømhastigheten noe. I tillegg kan selve brokonstruksjonen forsterke denne oppbremsingen, avhengig av hvor omfattende konstruksjonen er. Effektene av vindoppbremsingen er imidlertid ikke stor nok til at hovedkonklusjonene for resultatene fra modellsimuleringene blir endret. Eventuelt kan åpningene i brokonstruksjonen velges slik at strømhastigheten i de viktigste bakevjeområdene ligge noe over 100 % i simuleringene. Med utfyllingene forventes effektiv demping av bølger og bølgeenergi syd for tiltaket. Dette vil bety gjennomgående mindre erosjon og mer akkumulering i strandområdene syd for utfyllingene, selv om strømmen ikke blir svekket. Sannsynligvis vil det oppstå en ny balanse med noe endret strandmorfologi. Bølgemodellering kan avdekke eventuelle slike forhold, i mer detalj. Figur 16: Grov skisse over brofylling-utformingen til scenario V, med ellipser som indikerer intensiverte erosjonssoner (blå), eksisterende bakevjeområder som vedblir (gul) og nye bakevjeområder (rosa). Fokus har vært på strøm fra nord mot syd. Bakevjeområder nord for utfyllingene er ikke illustrert, da disse forventes å bli kraftig eksponert for bølger og østgående kyststrøm som vil motvirke bakevjeeffekter (kartkilde: Modellsimuleringer og konsekvensvurdering for brofyllinger mellom Grytøya og Sandsøya, Bjarkøy kommune, 2011 Akvaplan-niva AS Rapport