NGU Rapport

Transkript

1 NGU Rapport

2 Norges geologiske undersøkelse 7491 TRONDHEIM RAPPORT Rapport nr.: ISSN Gradering: Fortrolig Tittel: Bakgrunnsinformasjon for oppbygging av flodbølgeanalyse ved Nordnesfjellet, Troms. Forfatter: Henderson, I.H.C. & Blikra, L.H. Oppdragsgiver: Fjellskred i Troms Fylke: Troms Kommune: Lyngen, Kåfjord Kartblad (M=1: ) Kartbladnr. og -navn (M=1:50.000) Forekomstens navn og koordinater: Sidetall: 17 Pris: Kartbilag: Feltarbeid utført: Sammendrag: Rapportdato: Prosjektnr.: Ansvarlig: Terje Bargel De siste årene har det foretatt undersøkelser for å evaluere faren for fjellskred i Troms fylke. Av de 30 stedene som er dokumentert til å være mulig ustabile, er det kun den nordre delen av Nordnesfjellet som viser entydig bevegelse. Som resultat av de regionale undersøkelsene og detaljkartleggingen på Nordnesfjellet, inkludert 4 år med GPS resultater, er det besluttet å utføre en flodbølgeanalyse i Storfjorden. Dette blir gjort for å få en første indikasjon på om et større fjellskred fra Nordnesfjellet vil medføre skadelige flodbølger. Ut fra de geologiske undersøkelsene og bevegelsesdata er de ustabile områdene på Nordnesfjellet delt inn i to delområder. Disse er kalt Scenario 1a med et volum på ca. 7 million m3, og Scenario 1b med et volum på ca. 4 million m3. Scenario 2 er et fjellskred som omfatter både Scenario 1a og Scenario 1b, og vil utgjøre et volum på ca. 11 million m3. Scenario 3 omfatter et mye større volum som består av et større bakenforliggende område som inkluderer hele det mulige ustabile området. Siden deler av dette området ikke ser ut til å være i bevegelse er et fjellskred fra et slikt scenario lite sannsynlig. I første omgang anbefales det derfor ikke å gjøre noen bølgeanalyse for Scenario 3. Batymetrien for Lyngenfjorden er satt sammen med nye data innsamlet ved hjelp av interferometrisk sonar av NGU. Dataset leveres til NGI i en oppløsning på 25 meter mens sonardatene, som dekker grunne områder, leveres i en oppløsning på 5 meter. I samspill med Lyngen Kommune og NGI s feltbesøk i September 2007, er det gjort en bestemmelse for hvor flodbølgeanalysene skal utføres. Dette er fra Skibotn i sør til Olderdalen i nordøst. Detaljerte analyser skal finne sted på tettstedene Skibotn, Lyngseidet og Olderdalen. Emneord: flodbølgeanalyse Nordnesfjellet Storfjorden skred GPS

3 INNHOLD 1. INNLEDNING Mål Bakgrunn Geologi GPS målinger InSAR Data Definisjon av forskjellige scenarioer med volumer Undersjøiske data Mulig utsatte steder for flodbølge Oppsummering... 21

4 1. INNLEDNING Det er påvist en rekke mulige ustabile fjellparti i Troms fylket som kan føre til store fjellskred (Figur 1). Det er foretatt undersøkelser i de ustabile objektene på Nordnes og Kåfjorddalen som involverer kommunene Kåfjord, Storfjord og Lyngen (markert med rødt på Figur 1). Som viser en konsentrasjon av mulig ustabile fjellpartier relatert til resten av fylket. Figur 1. Store ustabile fjellparti i Troms. Røde trekanter viser hvor det er etablert GPS punkt for periodisk måling av bevegelse. De fleste områder som er under oppsyn er i Storfjorden og Kåfjorddalen. 2. Mål Målet med denne rapporten er å beskrive bakgrunnen for behovet for flodbølgeanalyse i Storfjorden i Lyngen. Det geologiske forholdene på Nordnesfjellet og omegn blir presentert her, inkludert vurderinger av volum av ustabile område. Flodbølgeanalysen skal gjennomføres av NGI (Carl Harbitz-Bonnevie og Sylfest Glimsdal). Følgende data er inkludert i denne rapporten: Geologisk og geofysisk kartlegging utført av NGU på Nordnesfjellet de siste årene avgrenser de ustabile områdene og gir en oversikt over de ulike blokkene det ustabile området består av. 4

5 Eksisterende fjordbunnsdata sammenstilt av NGU. Ny fjordbunnsdata samlet inn an NGU i løpet av sommer/høst Ny seismiske profiler samlet inn av NGU i løpet av samme perioden. Samarbeid med Lyngen og Kåfjord kommunene for avgrensing av hvor flodbølgeanalysen skal utføres. 3. Bakgrunn Nordnesfjellet er en N-S fjellsiden som strekker seg opp til en m høyde på østsiden av Storfjorden (Figur 2). Flere potensielle ustabile blokker har blitt identifisert i dette området basert på flyfoto og rekognoseringsarbeid hvor store fjordparallelle sprekker med mange titalls meter åpninger er registrert. Hele fjellsiden har vært kartlagt i tilstrekkelig detalj fra før (Figur 3). Tre separate områder er kartlagt, Nord Nordnes, Midtre Nordnes og Indre Nordnes lengst sør. Av de tre områder som har vært identifisert fra før som mulig ustabile, er det kun den nordre delen av Nordnesfjellet som har en klar dokumentert bevegelse. Det vises seg fra flere års GPS målinger (se kapitel 5). Imidlertid er det også indikasjoner på mindre bevegelser ved Indre Nordnes Figur 2: Googlemap kart av Nordnesfjellet som viser de tre forskjellige fjellpartier som er mulig ustabile. 5

6 Figur 3: Oversiktskartlegging av Nordnesfjellet utført av Karlsen et al., 1999, som viser de tre områdene. Åpne sprekker er i rødt, sideveis forkastninger er i grønt og mulig glideplaner i blått. 4. Geologi Figur 5 viser en oversikt over den nordre delen av Nordnesfjellet. Dette er området som er antatt til å være i bevegelse basert på geologisk kartlegging og flere år med GPS målinger (Figur 7). En oversikt over det aktuelle området vises i Figur 4. Nye geofysiske målinger utført i 2007 indikerer at baksprekken som avgrenser det ustabile fjellpartiet er over 130 m dyp ved baksprekken. Opprinnelig var det lagt ut 5 GPS punkter på den nordligste del av Nordnesfjellet i 2003 (de grønne punkter på Figur 5). Det viste seg at punkter N2 og N3 var mest i bevegelse. Deretter var ekstra punkter lagt ut for å bekrefte denne bevegelsen (de gule punkter på Figur 5). Disse punkter viser også bevegelse og er viktig for å avgrense området. Det er estimert at denne delen har en størrelse på 8-16 million m 3 (Figur 6). Dybden på området har delvis blitt beregnet ut fra de geofysiske studiene som er utført på Nordnesfjellet. 6

7 Figur 4: Fotomontasje over den ustabile området som er identifisert på nordre Nordnesfjellet. Den gule linjen viser omfanget av den ustabile delen. Bildet er tatt fra GPS fastpunktet (N-FP i Figur 5). Området som er antatt å være i bevegelse kan videre deles opp i to del-blokker på bakgrunn av observerte strukturer i felt. Figur 5 viser at blokken er delt opp av en østvest gående, sideveis struktur, c. 30m lenger nord for GPS punkt N-9. Nord for denne oppdelingsstrukturen er det et kaotisk område som viser stor fragmentering og deformasjon. Del-blokken som er sør fra denne strukturen er mer sammenhengende med en jevn overflate. GPS dataene i Figur 7 tyder på at de to forskjellige del-blokker har ulike bevegelsesmønster. Den nordlige blokken beveger seg raskere (som stemmer med overflateteksturen) i retning 260º. Den sørligste blokken beveger seg mot 290º. Det er derfor god grunner til å behandle området som to forskjellige blokker. 7

8 Figur 5: Detaljerte geologiske strukturer over den nordre delen av Nordnesfjellet. De røde linjene representer åpne sprekker og de blå linjene er mulig utglidningsplan. GPS punkter vises med de grønne prikker. De opprinnelige GPS punkter er i grønt og de som var etablert i 2005 er i gult. 8

9 Figur 6: Nordre Nordnes med avgrensing av området i bevegelse it fra GPS målingene. 9

10 5. GPS målinger Bevegelsene målt i tidsrommet vises i Figur 7. Resultatene for 2007 er ikke presentert her siden de ikke er prosessert ferdig, men de viser relativt konsistente samsvar med det som er målt fra tidligere år. Punkt N-3 har klart den største bevegelse, men det er også en del bevegelse i punkt N-2. De nye punktene lagt ut i 2005 (N-7 til N-10), som er sett ut i nærheten av N-2 og N-3 i 2005 viser en tilsvarende bevegelse Det ser ut til at horisontal bevegelser er mindre sørover frå N-3, mens vertikale bevegelser kan se ut til å øke. Figur 7: Kart over GPS punktene på nordre Nordnesfjellet som viser både horisontale og vertikale bevegelser. De blå sirklene viser vertikal bevegelse og den vertikale pilen er grensen for signifikansnivået. Svarte pilen viser horisontalbevegelses størrelse og retning. Punkt N-9 er ikke signifikant i høyden. Punktet N-7 som ligg ovenfor sprekk (ved N- 2) har ikke signifikant bevegelse, men retnings-vektoren viser litt horisontal endring i samme retning som de andre punktene, selv om endringen ikke er signifikant. I vertikal retning er ikke endringen signifikant i N-7. Punktet N-10 som ligger ovenfor det markerte sprekkområdet ved N-3 har signifikant horisontal men ikke vertikal endring. Endringen i punktet er og vesentlig mindre enn i N-3, og indikerer at den store endringa i N-3 er avgrenset i det kraftige sprekkområdet like ved N-3. Punkt N-1 viser ingen signifikant bevegelse, mens punktene N-4 og N-5 i årets resultater viser indikasjoner på bevegelse, selv om endringene er svært små. 10

11 6. InSAR Data InSAR data er nylig brukt på en regionalbasis og på enkelte skredlokaliteter i Troms i løpet av sommeren Metoden er under utvikling i samarbeid med NORUT og UiT. Hittil viser resultatene av dette arbeidet at bruk av InSAR for identifisering av skredområder er svært viktig i forhold til forståelsen av ustabile fjellpartier. En av hovedgrunnene til å gjøre InSAR data var å teste dette mot de strukturer og bevegelser som var dokumentert ved Nordnesfjellet (Figur 8). Kartet viser det samme område som i Figur 5. Områder som synker inn (vertikal bevegelse) vises i rødt mens stabile områder vises i grønt og blått. Det minste detektere område som vises har en pikselstørrelsen på 20m x 20m. Kartet viser tydelig at geometrien på blokken beskrevet av InSAR dataene er identisk til de kartlagte strukturer som er kartlagt i felt. Derimot er det to markerte forskjeller mellom bevegelsesdata fra GPS og InSAR dataene. InSAR gir lite informasjon i områder med vegetasjon og i kaotiske overflater. Områder på ortofotoet i Figur 5 som har vegetasjon eller har en kaotisk overflate (for eksempel den nordlige del-blokken) har dårlig InSAR signal. InSAR viser at det er et mye større område som beveger seg. Dette området går lenger opp i sørøst og ser ut til å bli begrenset av den vesentlig øst-vest sideveis struktur. Det er sannsynlig at denne bevegelsen er knyttet til permafrost (f.eks steinbre). 11

12 Figur 8: Kart over Nordre Nordnesfjellet som viseren kombinasjon av kartlagte strukturer og InSAR data. 12

13 Observasjoner av sprekkemønstrene, bevegelses retninger og sprekke geometri i forhold til lagdelingen gjør det mulig å evaluering av stabilitet. Figur 9 viser en mulig geometri av strukturene på nord Nordnesfjellet. Glideplanene som er målt er lavvinklete, styrt av lagdelingen i vertsbergarten. I enkelte deler skråner lagdelingen inn mot fjellet og dette indikerer en bedre stabilitet, selv om det er utviklet glideplane og sprekker. Sprekkemønstrene som er kartlagt på overflaten (Figur 5) er ganske kompleks med utvikling av flere sprekker. Figur 9: Skisse over de mulige strukturmønstrene på Nordnesfjellet. Glideplanene er lavvinklete på grunn av lavvinklete lagdelingen i vertsbergarten og i noen tilfelle skråner lagdelingen inn mot fjellet. Sprekkemønstrene på overflaten viser en ganske kompleks mønster med flere sprekker. Alt dette betyr at det er mest sannsynlig at fjellsiden deles opp i mindre blokker med mindre volum. De geologiske forholdene tyder på at det er mest sannsynlig at fjellsiden deles opp i mindre blokker med mindre volum, og at fjellet ikke nødvendigvis glir på en enkelt glideplan som er gjennomgående for hele fjellsiden. Det er sannsynlig at flere mindre blokker ligger i en kompleks trappetrinn geometri med flere glideplan. Denne hypotese underbygges av de konkusjonene med hensyn til oppdeling av området som er diskutert i kapittel Definisjon av forskjellige scenarioer med volumer Som resultat av kartlegging, GPS målingene og InSAR er det mulig å si mye om oppdeling av den ustabil fjellsiden og komme frem til flere forskjellige scenarioer med hensyn til blokker som kan muligens skape flodbølger. Disse muligheter vises i Figur 10. Området som viser mest bevegelse fra både GPS målinger og InSAR er vist som områder 1a og 1b (henholdsvis i gult og oransje farge). Vi deler området opp i to 13

14 basert på de observasjonene fra feltarbeidet og GPS dataene som påviser at de beveger seg i forskjellige retninger med forskjellige hastigheter. Scenario 1a derfor gir et området på c. 210m x 250m x 130m som gir et volum på c. 7Mm 3. Scenario 1b gir et område på c. 130m x 200m x 130m som gir et volum på c. 4Mm3. Scenario 2 er en situasjon hvor det skjer en kollaps av både områder som inneholder Scenario 1a og Scenario 1b samtidig (Figur 10). Dette gir et samlet volum på c. 11Mm 3. Området som vises i rødt på Figur 10 i den sørøstlige delen av fjellsiden viser mye bevegelse på InSAR dataene. Denne bevegelsen er opp til 10mm per år de siste 10 år. I midlertidig er det ikke noe tegn til bevegelse på området som er lenger vest på kanten av stupet foran dette området. GPS punkt N-1 viser ingen bevegelse her. Derfor, hvis denne delen av fjellsiden skulle gjennomgå kollaps, må den fremste delen av fjellsiden også vær i bevegelse. Vi derfor fremstiller et siste Scenario som heter Scenario 3. Dette kan betegnes som en kombinasjon av Scenarioer 1a og 1b og inkluderer området i rødt på Figur 10 som viser bevegelse på InSAR og området foran det. Dette samlet område vises med en stiplet linje på Figur 10. Vi betegner Scenario 3 som mindre sannsynlig siden den del-området som ligger foran volumet ( i nærheten av GPS punkt N-1 på Figur 5) ikke beveger seg. Det er derfor at Scenario 3 har mindre prioritet en Scenarioer 1a, 1b og 2 og i tillegg antar vi ikke noe volum på dette samlet området. I første omgang anbefales det derfor ikke å gjøre noen bølgeanalyse for Scenario 3. 14

15 Figur 10: Kart som viser ønsket scenarioer for forskjellige flodbølgeanalyse. 15

16 8. Undersjøiske data Batymetrien for Lyngenfjorden består av multistråledata fra FFI satt sammen med nye data innsamlet ved hjelp av interferometrisk sonar av NGU i sommeren Førstnevnte dataset, som dekker de sentrale deler av fjorden, leveres i en oppløsning på 25 meter mens sonardatene, som dekker grunne områder, leveres i en oppløsning på 5 meter. 9. Mulig utsatte steder for flodbølge Figur 11 viser de områdene som er av aktuelle interesse for flodbølgeanalyse. Disse har vært diskutert mellom NGI og NGU i løpet av feltbefaringen i September 2007 og også med hensyn til ønsker fra Fjellskred i Troms. Derfor skal 3 steder gjennomgå detaljundersøkelse. Disse er Lyngseidet, Skibotn og Olderdalen på grunn av de tett bebodd områder og mulig størst tap av menneskeliv og ødeleggelser av eiendom. Disse områder er vist med sirkler på Figur 11. Derimot skal de lages en grovere studium på resten av fjord systemet mellom disse tre byer som skal inkluderer høydeberegninger på flodbølgen. Figur 11: Områder i Storfjorden som ønskes inkludert i flodbølgeanalysen, som streker seg så langt sør som Skibotn og så langt nordøst som Olderdalen. Hovedfokus skal være på Lyngseidet og de nærliggende områder. 16

17 10. Oppsummering Flere målingsmetoder (GPS og InSAR) hare blitt brukt i tillegg til geologisk kartlegging. Disse uavhengige undersøkelsene bekrefter at et vesentlig område er i bevegelse på Nordnesfjellet. Geologien og geometrien viser at fjellsiden består av flere separate blokker, og det er størst sannsynlighet for mindre skred. Imidlertid kan det ikke utelukkes at det kan gå et stort fjellskred fra Nordnesfjellet. Området er på bakgrunn av feltundersøkelser og bevegelsesmønster (GPS og InSAR) delt opp i to mindre områder. Disse kalles for Scenario 1a og Scenario 1b, med volum på henholdsvis 7 Mm 3 og 4 Mm 3. Scenario 2 er en situasjon der en får kollaps av både Scenario 1 a og 1 b. Det gir et samlet volum på c. 11 Mm 3. De undersjøiske data er prosessert og skal leveres NGI for bruk i flodbølgeanalyser. En grovere flodbølgeanalyse av hele Storfjord systemet fra Skibotn i sør til Olderdalen i nord skal gjennomføres. En mer detaljert undersøkelse skal utføres på tettstedene Skibotn, Lyngseidet og Olderdalen. Denne rapporten presenterer alle de nødvendige bakgrunnsdata son NGI har behov for å gjennomføre en flodbølgeanalyse. Selv om InSAR dataene viser at det er bevegelse i et større område ved nordre Nordnes (Scenario 3), er det foreløpig konkludert med at det er liten sannsynlighet for et så omfattende kollaps av denne delen av fjellsiden. I første omgang anbefales det derfor ikke å gjøre noen bølgeanalyse for Scenario 3. 17