Rapport: Strømmåling Hestholmen Ø

Transkript

1 201 7 Rapport: Strømmåling Hestholmen Ø Lokalitet: Hestholmen Ø Dokumentnummer: SR Revisjon: 0

2 Rapporttittel: Strømmåling Hestholmen Ø Lokalitetsnavn: Lokalitetsnr.: Kommune: Fylke: Hestholmen Ø Kvitsøy Rogaland Oppdragsgiver: Organisasjonsnr.: Kontaktperson: Kundenr.: Grieg Seafood Rogaland Liv Marit Årseth Første utgivelse Dato første utgivelse: Forfatter: Kontrollert: Rev De Wet Karlsen Rev.: Dato for revisjon: Utført av: Kontrollert: Erstatter: Dokumentnr.: Prosjektnr.: Ordrenr.: Antall sider: SR MERKNADER Beskrivelse : Referanse : Akvasafe AS. Denne rapporten er utarbeidet av Akvasafe AS 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 skriftlige samtykke fra Akvasafe AS eller oppdragsgiveren. Akvasafe AS har intet ansvar dersom rapporten eller deler av denne brukes til andre formål, på annen måte eller av andre enn det Akvasafe AS skriftlig har avtalt eller samtykket til. Kopiering, distribusjon, endring, bearbeidelse eller annen bruk av rapporten kan ikke skje uten avtale med Akvasafe AS eller oppdragsgiveren Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s. 1 38

3 Innholdsfortegnelse 1 Sammendrag Metode Plassering av målerigg og beskrivelse av område Beskrivelse av rigg, instrumenter og dokumentasjon Målingens varighet og dyp Kontroll av data og kvalitetsvurdering Resultater Strømmålinge r Statistikk: 5 m dybde Statistikk: 15 m dybde Statistikk: Spredningsstrøm (48 m dybde) Statistikk: Bunnstrøm (63 m dybde) Vannutskifting og nullmålinger Tidevann og vind Ti devannsanalyse Sammenheng mellom strøm og vind Referanser Vedlegg Metodikk: Strø mhastighet Strømmålinger Tidsserier: strømfart og retning Tidsserier: dekomponert i østlig og nordlig retning Histogrammer Frekvensmatriser Vanntemperatur, trykk og instrument dybde Test og kalibrering Fjernet registreringer Instrumentspesifikasjoner Vinddata Interpolert tidsserier Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s. 2 38

4 1 Sammendrag Akvasafe AS har etter oppdrag fra Grieg Seafood Rogaland AS utført en strømmåling på lokaliteten Hestholmen Ø i Kvitsøy kommune, Rogaland. Strømmålingen er utført for å tilfredsstille krav i etableringsforskriften (se f.eks. [1, 2] ) og former grunnlag for lokalitetsundersøkelse iht. krav i NS 9415:2009 [3]. Akvasafe AS er et akkreditert inspeksjonsorgan iht. N S - EN I SO/IEC 17020, NYTEK - forskriften og NS 9415:2009. Analyser og beskrivelse av strømmen ved andre dybder er ikke underlagt myndighetskrav om akkreditering. Tabell 1 : Generell opplysninger om strømmålinger. Dybde 5 m 15 m Spredning (48 m) Bunn (63 m) Koordinater breddegrad 59 03,456 'N 59 03,456 'N 59 03,456 'N 59 03,456 'N Koordinater lengdegrad ,827 'Ø ,827 'Ø ,827 'Ø ,827 'Ø Måleperiode start Måleperiode slutt Registreringsavbrudd Ingen Ingen Ingen Ingen Reell måleperiode [døgn] 48,8 48,8 48,8 48,8 Måleintervall [minutter] Antall målinger Dybde målested [m] ca. 67 ca. 67 ca. 67 ca. 67 Målerprinsipp Doppler (akustisk) Doppler (akustisk) Doppler (akustisk) Doppler (akustisk) Navn & modell på måler Aquadopp 0,6MHz Aquadopp 0,6MHz Aquadopp 2,0MHz Aquadopp 2,0MHz Måler ID/serienr. AQP8031 AQP8031 AQD6901 AQD7940 Tabell 2 : Oversikt over statistikk av strømmålinger. Dybde 5 m 15 m Spredning (48 m) Bunn (63 m) Gjennomsnittstrøm [cm/s] 22,1 17,8 12,1 10,6 Medianverdi [cm/s] 20,6 16,1 10,7 8,4 Standard avvik [cm/s] 13,5 11,4 7,5 7,6 Varians [cm 2 /s 2 ] 181,1 130,9 55,6 57,8 Maksimum strømfart [cm/s] 69,3 58,9 46,7 42,2 Minimum strømfart [cm/s] 0,1 0,1 0,1 0,1 Signifikant maksimum [cm/s] 37,8 31,2 20,6 19,7 Signifikant minimum [cm/s] 7,7 6,1 5,0 3,6 Vektormidlet fart [cm/s] 5,2 3,5 2,3 1,6 Vektormidlet retning [ ] Hoved strømretning (fluks) [ ] Retning maksimum strøm [ ] Målinger < 1 cm/s [%] 0,5 0,8 0,5 1,7 Gjennomsnitt temperatur [ C] 11,3 9, Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s. 3 38

5 2 Metode Strømmåling er utført på lokaliteten Hestholmen Ø i Kvitsøy kommune, Rogaland i perioden Strømmålingen er utført for å tilfredsstille krav i etableringsforskriften (se f.eks. [1]) og former grunnlag for lokalitetsundersøkelse iht. krav i NS 9415:2009 [3]. Metodikk er i henhold til NS [4] og NS [5]. Riggen ble plassert ca. 170 m sør - sørøst fra eksisterende anleggs sørøstlig hjørne i et område tom for akvakultur installasjoner. Eksisterende anlegg anses å være på en tilstrekkelig avstand til ikke kunne ha påvirket målingenes hastighet eller retning. Rådata fra strømmålinger kontrolleres av Akvasafe AS. Der endringer og eventuelle re ttelser er utført eller nødvendig er dette nevnt i rapporten. Generell informasjon om strømmålingen er gitt i Tabell Plassering av målerigg og beskrivelse av områd e Lokaliteten ligger mellom Kvitsøy og Sandøya i Kvitsøyfjorden. Den er godt skjermet mot vest av Kvitsøy øygruppen; mot øst ligger Sandøya og mange holmer og skjær. Sektor mot nord - nordøst er åpen mot Bokn, mens sørlig til sør - sørvestlig sektor er ekspone rt for vind og bølger fra åpent hav. Bunnen er nokså flat og skråner sakte ned til under 100 meter mot nord. Dybder i lokalitetsområdet varierer fra meter. For å få representative strømdata ble s trømriggen tilnærmet plassert i midten av planlagt østlig bur - rekke, i den antatt mest strømutsatte delen av det planlagt utvidelsesområdet. GPS - koordinater til strømriggen var 59 03,456' N; ,827' Ø og d enne posisjonen er indikert i Figur 1, 2 og 3. Nåværende a nleggets senterpunkt er oppgitt som 59 03, 691 ' N; , 741 ' Ø i Fiskeridirektoratets akvakulturregister [6]. Dybden på lokaliteten er ca. 67 m. Figur 1 : Oversiktsbilde av lokaliteten. Strømmålerens posisjon er markert med en rød prikk [7] Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s. 4 38

6 Måleren er satt ut av personell fra Akvasafe AS. Riggen ble tatt opp av kundens ansatte og personell fra Akvasafe AS. Figur 2 : Anleggsområde. Plassering av strømriggen, indikert med rød prikk, i ht. flate av eksisterende anlegg er vist [7]. Figur 3 : Kartutsnitt med dybdekurver i målested et s område. Rigg posisjonen er markert med en rød prikk [7] Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s. 5 38

7 2.2 Beskrivelse av rigg, instrumenter og dokumentasjon Akvasafe AS satte ut en ( 1 ) rigg med en ( 1 ) profilmåler, typen «Aquadopp 0,6 MHz», og to (2) punktmålere, typen «Aquadopp 2,0MHz», på riggen. Leverandøren av måleren er Nortek AS og måleprinsippet er akus tisk registrering (Dopplermåler ). For beskrivelse av måleprinsippet henvises til kapittel 5 i leverandørs håndbok [8]. Målinger er utført etter NS [5] og krav i etableringsforskriften. Strømmålingene ble utført på en eksisterende lokalitet, i et areal der fremtidige utvidelse av anlegg planlegges. Riggen ble plassert ca. 170 m sør - sørøst fra eksisterende anleggs sørøstlig hjørne i et område tom t for akvakultur installasjoner. Instrumentet ble plassert slik at en får en representativ måling av strømmen i den antatt mest strømutsatte delen av planlagt utvidelses området. Riggen var utplassert ved en dybde av rundt 67 m og ble forankret med lodd og anker, tilsammen ca. 80 kg vekt. Skisse av strømriggen vises i Figur 4. Kalibreringen er utført hos leverandør, Nortek AS, ved lev ering av instrumentet. Akvasafe AS utførte vedlikehold, funksjonstester (kontroll av kompass, temperatur, tilt og ping) og skifte av batteri før utsett av instrumentet. Historikk over de tte lagres internt hos Akvasafe AS. Tekniske spesifikasjoner for strømmåleren er vist i vedlegg, kapittel Figur 4 : Skisse av strømmålerigg Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s. 6 38

8 2.3 Målingens varighet og dyp Det ble målt i 49 dager, fra Dette er iht. NS 9415:2009 [3] som krever kontinuerlige måling over en periode på minst en (1) måned for å få representative strømmålinger. Strømfart, strømretning, temperatur, trykk, dato og klokkeslett ble automatisk lagret for hvert 10. minutt. Dette tilfredsstiller standardens krav [3]. Målerdyp er satt iht. begrensinger for dyp opp gitt i Fiskeridirektoratets veileder for akvakultur søknad [1]. Hensikt er å kartlegge strøm i dybdene hvor nøter befinner seg og en posedybde av ca. 30 m tas for utgangspunkt. 2.4 Kontroll av data og kvalitetsvurdering Rå s trømdata fra måler med serienumre («head ID») AQP 8031, AQD 6901 og AQD 7940 ble brukt i denne rapporten (se Figur 4 over for posisjoner av må lere i riggen). Beregnete og plottete resul tate r i denne rapporten er generert fra rådataene. Disse er gene rert med analyseverktøy MATLAB, og dataene er kvalitetssikr et iht. anbefalinge ne fra instrumentets produsent. Akvasafe AS undersøkte rådata fra strømmålingene. Som innledende kontroll ble de åpnet i avlesningsprogram SeaReport (v1.1.8, ), som tilhører strømmåleren. Registrering rundt utsett og innsamling av utstyr ble fjernet automatisk av programvaren. SeaReport forkaster videre data dersom disse ligger utenfor forhåndsdefinerte grenseverdier. Data fjernes uten å gjøre endringer på rådatafil. Måleserien kan kontrolleres manuelt. Strømverdiene på ønskete dybder plukkes ut med hjelp av SeaReport, som genererer en oppsummering og oversiktsrapport. Disse r esultatene ble kontrollert med analyseverktøy, MATLAB. Dataene er kontrollert for mulige feilkilder (f.eks. støy fra båt, oppdrag av oppdretter og begroing). Det var ingen synlig begroing på måleren ved innsamling av riggen og det var ingen akvakultur eller andre installasjoner på målested i måleperioden som kunne hadde påvirket målinger og heller også ingen antydning i resultatene som tydet på at målinger må tte bli forkastet. Fire (4) registreringer ble fjernet manuelt fra datasett; se vedlegg, kapittel 5.2.7, for detaljer om dette. Resultatene som er tatt med i denne rapporten anses å være av god kvalitet og representerer forholdene på lokaliteten slik de faktisk var i den aktuelle perioden. Akvasafe AS konkluderer med at datakvaliteten tilfredsstiller kravene i NS9415:2009 [3], NS [4] og NS [5] Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s. 7 38

9 3 Resultater 3.1 Strømmålinger I det følgende er det utført en oppsummering av de viktigste statisti ske parameterne for strømmen ved 5 m, 15 m, 48 m og 63 m dyp. Tidsserier av strømfart, strømretning, strømkomponenter i øst/vest og nord/sør retninger, og histogrammer (frekvensfordelinger) basert på strømfart og - retning vises i vedlegget, kapittel 5.2. For utfyllende detaljer om metodikk henvises til vedlegget Statistikk: 5 m dybde Figur 5 viser strømrosen på 5 m dybde s om gir en konsis visuell oversikt. Prosentandel forekomst av strømmen i hvert av 16 sektorer, og hyppigst forekommende retninge r og - hastighete r kan avleses fra figuren. Figur 5 viser også maksimal og gjennomsnittshastighet i 15 - sektorer på en grafisk måte, mens Tabell 3 liste r antall målinger og maksimal strøm i de 8 hoved sektorene. Retningssektorer er sentrert rundt 0, 45,90, osv. Figur 5 : Rosediagram ved 5 m dyp med f ordeling i ulike retning sektorer; retninger i kompasset og styrke i farge. De grønne prikkene (øverst til høyre) indikerer de individuelle datapunktene. Strømmen på 5 m hadde en gjennomsnittsfart på 22,1 cm/s, som er den statistiske middelverdien for alle målingene i perioden Maksimal strømfart ble målt til 69,3 cm/s mot nord nord - nordøst (22 ). Ut ifra antall målinger går strømmen i måleperioden i hovedsak mot sør (3097 av 7024 brukte registreringer). Noen statistiske verdier for strømmen på 5 m er oppgitt i Tabell 4. For å beregne statistiske verdier øst -, vest -, nord -, og sørover ble strømmen vektoriell dekomponert; spesiel l hensyn ble tatt til retningskonvensjon (nautisk) Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s. 8 38

10 Tabell 3 : Antall målinger, maksimal strøm og vannutskifting i 8 hoved sektorer på 5 m dyp. Antall Maks. Retning Vannutskiftning Retning mot målinger [cm/s] maks. [ ] [m 3 /m 2 /d] [%] N: 337,5 022, , ,5 25,2 NØ: 022,5 067, , ,6 11,2 Ø: 067,5 112, , ,7 0,4 SØ: 112,5 157, , ,9 0,6 S: 157,5 202, , ,4 52,2 SV: 202,5 247, , ,3 7,9 V: 247,5 292, , ,1 0,9 NV: 292,5 337, , ,3 1,5 Alle retninger , ,8 100,0 Tabell 4 : Noen statistiske verdier av strømmen på 5 m. Alle Østover Vestover Nordover Sørover Middelverdi [cm/s] 22,1 6,7 5,6 19,4 21,5 Medianverdi [cm/s] 20,6 5,2 5,1 16,6 21,0 Standard avvik [cm/s] 13,5 5,6 3,7 14,3 13,1 Varians [cm 2 /s 2 ] 181,1 31,0 13,8 203,9 171,1 Maksimum [cm/s] 69,3 30,0 25,2 64,3 62,5 Minimum [cm/s] 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 Signifikant maks. [cm/s] 37,8 13,3 9,9 36,6 36,4 Signifikant min. [cm/s] 7,7 1,4 1,8 4,8 7.0 Vektormidlet fart [cm/s] 5,2 Vektormidlet retning [ ] 187 Målinger < 1 cm/s [antall] 35.0 Målinger < 1 cm/s [%] 0, Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s. 9 38

11 3.1.2 Statistikk: 15 m dybde Figur 6 viser strømrosen på 15 m dybde som gir en konsis visuell oversikt. Prosentandel forekomst av strømmen i hvert av 16 sektorer, og hyppigst forekommende retninger og - hastigheter kan avleses fr a figuren. Figur 6 viser også maksimal og gjennomsnittshastighet i 15 - sektorer på en grafisk måte, mens Tabell 5 lister antall målinger og maksimal strøm i de 8 hoved sektorene. Retningssektorer er sentrert rundt 0, 45,90, osv. Figur 6 : Rosediagram ved 15 m dyp med f ordeling i ulike retning sektorer; retninger i kompasset og styrke i farge. De grønne prikkene (øverst til høyre) indikerer de individuelle datapunktene. Strømmen på 15 m hadde en gjennomsnittsfart på 17,8 cm/s, som er den statistiske middelverdien for alle målingene i perioden Maksimal strømfart ble målt til 58,9 cm/s mot nord (12 ). Ut ifra antall målinger går strømmen i måleperioden i hovedsak mot sør (3140 av 7024 brukte registreringer). Noen statistiske verdier for strømmen på 15 m er oppgitt i Tabell 6. For å beregne statistiske verdier øst -, vest -, nord -, og sørover ble strømmen vektoriell dekomponert; spesiell hensyn ble tatt til retningskonvensjon (nautisk) Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

12 Tabell 5 : Antall målinger, maksimal strøm og vannutskifting i 8 hoved sektorer på 15 m dyp. Antall Maks. Retning Vannutskiftning Retning mot målinger [cm/s] maks. [ ] [m 3 /m 2 /d] [%] N: 337,5 022, , ,7 34,0 NØ: 022,5 067, , ,2 4,3 Ø: 067,5 112, , ,9 0,5 SØ: 112,5 157, , ,5 1,4 S: 157,5 202, , ,6 51,5 SV: 202,5 247, , ,2 6,5 V: 247,5 292, , ,7 0,7 NV: 292,5 337, , ,4 1,1 Alle retninger , ,2 100,0 Tabell 6 : Noen statistiske verdier av strømmen på 15 m. Alle Østover Vestover Nordover Sørover Middelverdi [cm/s] 17,8 3,8 4,1 16, Medianverdi [cm/s] 16,1 2,9 3, ,9 Standard avvik [cm/s] 11,4 3,3 3,1 12,9 10,8 Varians [cm 2 /s 2 ] 130,9 10,6 9,9 165,1 115,9 Maksimum [cm/s] 58,9 25,2 19,1 57,5 50,7 Minimum [cm/s] 0, Signifikant maks. [cm/s] 31,2 7,4 7,8 32,1 29,5 Signifikant min. [cm/s] 6,1 0,8 1, ,5 Vektormidlet fart [cm/s] 3,5 Vektormidlet retning [ ] 191 Målinger < 1 cm/s [antall] 58 Målinger < 1 cm/s [%] 0, Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

13 3.1.3 Statistikk: Spredningsstrøm ( 48 m dybde) Figur 7 viser strømrosen av spredningsstrøm, ved 48 m dyp, som gir en konsis visuell oversikt. Prosentandel forekomst av strømmen i hvert av 16 sektorer, og hyppigst forekommende retninger og - hastigheter kan avleses fra figuren. Figur 7 viser også maksimal og gjennomsnittshastighet i 15 - sektorer på en grafisk måte, m ens Tabell 7 lister antall målinger og maksimal strøm i de 8 hoved sektorene. Retningssektorer er sentrert rundt 0, 45,90, osv. Figur 7 : Rosediagram av spredningsstrøm, ved 48 m dyp, med f ordeling i ulike retning sektorer; retninger i kompasset og styrke i farge. De grønne prikkene (øverst til høyre) indikerer de individuelle datapunktene. Spredningsstrømmen hadde en gjennomsnittsfart på 12,1 cm/s, som er den statistiske middelverdien for alle målingene i perioden Maksimal strømfart ble målt til 46,7 cm/s mot nord (11 ). Ut ifra antall målinger går strømmen i måleperioden i hovedsak mot sør (2528 av 7026 brukte regis treringer). Noen statistiske verdier for spredningstrøm på 48 m er oppgitt i Tabell 8. For å beregne statistiske verdier øst -, vest -, nord -, og sørover ble strømmen vektoriell dekomponert; spesiell hensyn ble tatt til retningskonvensjon (nautisk) Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

14 Tabell 7 : Antall målinger, maksimal strøm og vannutskifting av spredningsstrøm (48 m dyp) i 8 hoved sektorer. Antall Maks. Retning Vannutskiftning Retning mot målinger [cm/s] maks. [ ] [m 3 /m 2 /d] [%] N: 337,5 022, , ,3 31,5 NØ: 022,5 067, , ,1 5,6 Ø: 067,5 112, , ,2 0,9 SØ: 112,5 157, , ,3 1,5 S: 157,5 202, , ,4 42,1 SV: 202,5 247, , ,5 14,6 V: 247,5 292, , ,8 1,3 NV: 292,5 337, , ,7 2,6 Alle retninger , ,4 100,0 Tabell 8 : Noen statistiske verdier av spredning strømmen ( 48 m ). Alle Østover Vestover Nordover Sørover Middelverdi [cm/s] 12,1 3,2 3,8 10,8 11,4 Medianverdi [cm/s] 10,7 2,5 3,4 8,7 10,8 Standard avvik [cm/s] 7,5 2,7 2,6 8,6 6,9 Varians [cm 2 /s 2 ] 55,6 7,4 7,0 73,8 47,4 Maksimum [cm/s] 46,7 14,9 15,8 46,1 37,6 Minimum [cm/s] 0,1 0,0 0,1 0,0 0,1 Signifikant maks. [cm/s] 20,6 6,3 6,9 20,6 19,2 Signifikant min. [cm/s] 5,0 0,7 1,2 3,1 4,1 Vektormidlet fart [cm/s] 2,3 Vektormidlet retning [ ] 208 Målinger < 1 cm/s [antall] 36 Målinger < 1 cm/s [%] 0, Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

15 3.1.4 Statistikk: Bunnstrøm (63 m dybde) Figur 8 viser strømrosen av bunn strøm, ved 63 m dyp, som gir en konsis visuell oversikt. Prosentandel forekomst av strømmen i hvert av 16 sektorer, og hyppigst forekommende retninger og - hastigheter kan avleses fra figuren. Figur 8 viser også maksimal og gjennomsnittshastighet i 15 - sektorer på en grafisk måte, mens Tabell 9 lister antall målinger og maksimal strøm i de 8 hoved sektorene. Retningssektorer er sentrert rundt 0, 45,90, osv. Figur 8 : Rosediagram av bunnstrøm, ved 63 m dyp, med f ordeling i ulike retning sektorer; retninger i kompasset og styrke i farge. De grønne prikkene (øverst til høyre) indikerer de individuelle datapunktene. Bunnstrømmen hadde en gjennomsnittsfart på 10,6 cm/s, som er den statistiske middelverdien for alle målingene i perioden Maksimal strømfart ble målt til 42,2 cm/s mot nord (5 ). Ut ifra antall målinger går strømmen i måleperioden i hovedsak mot sør (1905 av 7026 brukte registre ringer). Noen statistiske verdier for bunn strøm på 63 m er oppgitt i Tabell 10. For å beregne statistiske verdier øst -, vest -, nord -, og sørover ble strømmen vektorie ll dekomponert; spesiell hensyn ble tatt til retningskonvensjon (nautisk) Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

16 Tabell 9 : Antall målinger, maksimal strøm og vannutskifting av bunnstrøm (63 m dyp) i 8 hoved sektorer. Antall Maks. Retning Vannutskiftning Retning mot målinger [cm/s] maks. [ ] [m 3 /m 2 /d] [%] N: 337,5 022, , ,4 43,6 NØ: 022,5 067, , ,2 3,7 Ø: 067,5 112, , ,7 2,4 SØ: 112,5 157, , ,9 14,6 S: 157,5 202, , ,6 29,1 SV: 202,5 247, , ,0 1,8 V: 247,5 292, , ,1 0,9 NV: 292,5 337, , ,2 3,7 Alle retninger , ,9 100,0 Tabell 10 : Noen statistiske verdier av bunn strømmen ( 63 m ). Alle Østover Vestover Nordover Sørover Middelverdi [cm/s] 10,6 3,3 2,5 11,7 8,0 Medianverdi [cm/s] 8,4 2,9 2,0 9,6 6,5 Standard avvik [cm/s] 7,6 2,4 2,0 9,3 6,2 Varians [cm 2 /s 2 ] 57,8 5,7 3,9 86,0 38,3 Maksimum [cm/s] 42,2 13,9 12,6 42,1 36,9 Minimum [cm/s] 0,1 0,0 0,1 0,0 0,1 Signifikant maks. [cm/s] 19,7 6,0 4,8 22,9 15,4 Signifikant min. [cm/s] 3,6 0,9 0,6 2,3 2,1 Vektormidlet fart [cm/s] 1,6 Vektormidlet retning [ ] 61 Målinger < 1 cm/s [antall] 120 Målinger < 1 cm/s [%] 1, Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

17 3.1.5 Vannutskifting og nullmålinger Vannutskiftning eller vannfluksen er mengden av vann som strømmer gjennom en kvadratmeters flate i løpet av e t bestemt tidsløp. Denne p arameteren og antall/andel nullmålinger oppgitt i Tabell 4, 6, 8 og 10 k reves av Mattilsynet [9]. Dette beregnes som strømfart multi plisert med tiden som den varer; siden måleren registrer t e med en fa stsatt tidsintervall er den lik 10 minutter i dette tilfellet. Vannutskiftningen kan oppgis for et vilkårlig valgt retningsintervall, hvor vannfluksen da er i en bestemt sektor. Vannutskiftning i de 8 hoved kompass - sektorene er oppgitt i både m 3 /m 2 /døgn og prosentandel av totale fluksen i løpet av måleperioden i Tabell 3, 5, 7 og 9, mens Figur 9 viser relativ vannfluksen per 15 - sektorer (24 retninger). Som over er retningssektorer sentrert rundt sektormidtene. Siden fluksen er knyttet til strømfart er den ikke nødvendigvis analog med antall registreringer i en gitt sektor (sammenligne f.eks. med Figur 10 ). Figur 9 : Relativ vannutskifting per 15 - sektorer på 5 m, 15 m, 48 m (spredningsstrøm) og 63 m (bunnstrøm) dybde. Figur 10 : Antall målinger per 15 - sektorer på 5 m, 15 m, 48 m (spredningsstrøm) og 63 m (bunnstrøm) dybde Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

18 3.2 Tidevann og vind Tidevannsanalyse Tiltrekningen mellom månen, solen og jor den og sine relative bevegelsene i solsystemet fører til krefter som flytter vannmassene i havet. Disse t idevannskre ften e skyldes ca. 65% av månen og ca. 35% av sol en [10, 11]. En anerkjent MATLAB rutine, T_Tide [12], brukes av Akvasafe AS til å skille ut bidrag av tidevannet fra målt strømmen. Rutinen utføre r klassisk harmonisk analyse på strømtidsserien, ivaretar (noen) uløste tidevanns konstituenter ved hjelp av korrigeringer ved knu tepunkt ene av de løste konstituenter, og beregner konfidensintervall til analyserte komponenter. Det er 45 astronomiske og 101 grunt vanns konstituenter tilgjengelig for bruk i analysen. I standard modus blir alle astronomiske og 24 av de viktigste grunt v anns konstituenter samlet, ordnet basert på viktighet og de av mindre betydning forkastet. Lokale forhold avgjør hvilke konstituenter som dominerer. Gjenstående konstituenter, 35 i totalt, brukes i harmoniske analyse med breddegradsspesifikkorrigering ut ført på resultatet. Den periodiske arten av himmellegemes bevegelser fører til at tidevannsstrømmers retninger roterer og at hastigheter når maksimums - og minimumsverdier to ganger i løpet av konstituentenes perioden. Tidevannsstrømmer følger derfor en ell ipse, mens r eststrømmen er den vektorielle differanse mellom den målte strømmen og tidevannsstrømmen. De tre mest signifikante tidevannskomponenter på 5 m og 15 m ved lokalitet i løpet av måleperioden, , vises i Figur 11. Utvalgt er basert på «signal til støyforhold» i analyseresultater. Hovedperiodene til tidevannssignalet ved 5 m dybde er 12,42 timer, 23,93 timer og 8,18 timer, mens strømmen oscillerer mellom nord - nordøstlig og sør - sørvestlig retning. Den vektormidlete strømmen en gjennomsnittlig strøm som tar hensyn til retning er vist som en svart strek. Den viser at vanntransporten er mot sør ; se f.eks. Tabell 3 6. Figur 11 : Tidevannsellipsene av strømmen ved 5 m og 15 m dybde. Tidevanns - og reststrømmen i to retninger, øst/vest og nord/sør, vises i Figur 12 og 13, mens noen statistiske verdier av tidevanns -, rest - og totalstrømmen for begge dybder er oppsummert i Tabell 11. Positive fartsverdier i figurene og tabellene indikerer østover (eller nordover), mens negative verdier indikerer vestover (eller sørover) Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

19 Figur 12 : Tidsserie av tidevan ns - og reststrømmen ved 5 m dyp. Figur 13 : Tidsserie av tidevanns - og reststrømmen ved 15 m dyp Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

20 Tabell 11 : Noen statistiske verdier av tidevanns - og reststrømkomponenter i perioden Strømkomponent [cm/s] 5 m 15 m Tidevann Reststrøm Total Tidevann Reststrøm Total Øst/Vest Middelverdi [cm/s] 0,0-0,7-0,7 0,0-0,7-0,7 Medianverdi [cm/s] - 0,7-1,1-1,7-0,5-0,7-0,7 Standard avvik [cm/s] 3,5 6,7 7,5 2,3 4,5 5,1 Varians [cm 2 /s 2 ] 12,0 45,2 56,7 5,1 20,2 25,5 Maksimum [cm/s] 8,8 27,7 30,0 5,1 22,0 25,2 Minimum [cm/s] - 5,6-24,7-25,2-3,5-20,2-19,1 Nord/Sør Middelverdi [cm/s] 0,1-5,2-5,1 0,1-3,5-3,5 Medianverdi [cm/s] - 1,3-6,0-7,1-1,8-3,5-5,7 Standard avvik [cm/s] 14,6 19,2 24,2 12,8 15,6 20,3 Varians [cm 2 /s 2 ] 212,6 368,5 585,9 164,8 243,0 410,1 Maksimum [cm/s] 30,4 50,6 64,3 26,3 46,2 57,5 Minimum [cm/s] - 24,2-61,0-62,5-19,3-46,4-50,7 Absolutt Middelverdi [cm/s] 13,3 17,9 22,1 11,4 14,1 17,8 Medianverdi [cm/s] 13,8 16,0 20,6 12,0 12,8 16,1 Standard avvik [cm/s] 6,9 11,1 13,5 6,3 8,7 11,4 Varians [cm 2 /s 2 ] 47,5 122,3 181,1 39,3 75,8 130,9 Maksimum [cm/s] 31,6 62,3 69,3 26,7 47,1 58,9 Minimum [cm/s] - 24,2 0,2 0,1-19,3 0,1 0,1 Varians i de beregnete tidevannstidsserie som en prosentandel av variansen i den rå (målte) strømdata er ca. 26% (henholdsvis ±21% i øst/vest og ±36% i nord/sør retninger) på 5 m. Ved 15 m dybde er disse verdier ca. 30% (±20% i øst/vest og ±40% i nord/sør retninger). Generelt kan det sies at tidevannsstrømmen bidrar betraktelig til det totale strømbildet. Andre prosesser som kan påvirke strømmen er f.eks. værsituasjon over et større område, variasjoner i den Norske kyststrømmen og ferskvannstilførsel Sammenheng mellom strøm og vind For å undersøke en mulig sammenheng mellom vind og overflatestrømmen har Akvasafe AS innhentet meteorologiske data fra Meteorologisk Institutts vær - og klimadata portal, eklima [13]. Den nærmest e målestasjon, Kvitsøy - Nordbø (stasjonsnr ; 59 04,230'N; ,732' Ø), mangler data i løpet av måleperioden. Værdata fra målestasjon ved Sola (stasjonsnr ; 58 53,058 ' N; ,220 ' Ø ), den andre nærmeste stasjonen, blir derfor brukt i undersøk elsen. Målestasjonen ligger ca. 22,5 km i luftlinje sør - sørøst for lokaliteten på en høyde av 7 moh. Visuelt sett er lokaliteten mer eksponert for vind og miljøkrefter fra det åpne havet enn målestasjonen. Siden data for vindhastighet og retning e r svært sparsom ift. strømdata, ble interpolering brukt for å konstruere en omtrentlig tidsserie av vinden i løpet av strømmåleperioden; se vedlegget, kapittel 0, for detaljer om metodikken. Den konstruerte vindtidsserien ble deretter dekomponert i komponenter mot nord/sør og øst/vest for sammenligning med reststrømmen i samme retninger på 5 m dybde. En tydelig/synlig sammenheng mellom de to tidsserier ble undersøkt ( Figur 14 og 15 ). Ut ifra Figur 15 ser det ut som om strømmen i nord/sør retning på 5 m dybde ble spesielt påvirket av vinden i strømmåleperioden. En umiskjennelig og kvantifisert sammenheng mellom vind og overflatestrømmen er likevel vanskelig å skille ut med en slik enkel analyse. Et bedre bilde av 5868 Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

21 korrelasjonen mellom vinden og overflatestrømmen krev er bedre datasett o g en dyptgående, grundig analyse (et fagområde utenfor rammen av denne rapporten). Basert på begrensede data konkluderer Akvasafe AS med at de lengste strøkene mot land er fra nord - nordøst, mens strøkene fra sør - sørvest er eksponert mot det åpent havet. Vi nd fra di sse retningene kan bidra til øk t strømhastighet i overflatelagene. Figur 14 : Rosediagra mer av interpolerte vinddata fra Sola målestasjon, stasjonsnr (venstre), og reststrømmen ved 5 m. Fordeling i 16 sektorer; ret ninger i kompasset og styrke i farge. Figur 15 : Konstruert tidsserie av vinden ved Sola målestasjon mot øst/vest (øverst) og nord/sør (nederste) mot reststrøm på 5 m i samme retninger. Blå linje og akse viser strømfart [cm/s], rød linje og akse vindhastighet [m/s] Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

22 4 Referanser [1] Fiskeridirektoratet, «Veileder for utfylling av søknadsskjema for tillatelse til akvakultur i flytende eller landbasert anlegg,» [Internett]. Hentet fra: ltur/registre - og - skjema/skjema - akvakultur/akvakultursoeknad. [2] Lovdata, «Forskrift om krav til teknisk standard for flytende akvakulturanlegg (NYTEK - forskriften),» [Internett]. Hentet fra: [3] Standard Norge, NS 9415:2009. Flytende oppdrettsanlegg - Krav til lokalitetsundersøkelse, risikoanalyse, utforming, dimensjonering, utførelse, montering og drift., Standard Norge, [4] Standard Norge, NS Oseanografi. Del 1: Strømmålinger i faste punkter, 1 red., Standard Norge, [5] Standard Norge, NS Oseanografi. Del 2: Strømmålinger ved hjelp av ADCP, 1 red., Standard Norge, [6] Fiskeridirektoratet, «Register over akvakulturtillatelser,» [Internett]. Hentet fra: ht tp:// [7] Fiskeridirektoratet, «Yggdrasil: Kart for akvakultur,» [Internett]. Hentet fra: [8] Nortek AS, Comprehensive Manual, Rud: Nortek AS, [9] Mattilsynet, Etableringsøknader saksbehandling i tilsynet: Retningslinje til behandling av søknader etter forskrift 17. juni 2008 nr. 823 om etablering og utvidelse av akvakulturanlegg, zoobutikker m.m., 2016, pp [10] Kartverket sjødivisjonen, Tidevannstab eller for den norske kyst med Svalbard samt Dover, England, 80. årgang 2017 red., Stavanger: Kartverket, [11] B. Gjevik, «Tidevannet- Et mangfoldig og komplekst fenomen,» Fra Fysikkens Verden, pp. 6-11, [12] R. Pawlowicz, B. Beardsley og S. Lentz, «Classical tidal harmonic analysis including error estimates in MATLAB using T_TIDE,» Computers & Geosciences, nr. 28, pp , [13] Meteorologisk institutt, «eklima,»[internett]. Hentet fra: Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

23 5 Vedlegg 5.1 Metodikk: Strømhastighet Utdrag fra Veileder for utfylling av søknadsskjema for tillatelse til akvakultur i flytende eller landbasert anlegg [1] Pkt Strømmåling Ved utslipp til sjø Konkrete strømmålinger inngå r i grunnlaget for vurdering av lokalitetens bæreevne. Malingene utføres av kvalifisert personell. Tildelingsforskriftene krever at miljøundersøkelser skal utføres av kompetent organ, men dette er ikke et krav for strømmålinger. Resultatet av malingene føres inn i skjema. Utskrift av strømmålingen skal vedlegges. Av utskriften skal det fremg å når strømmålingen er tatt. Strømmen angis i cm/sek og malingene utføres etter følgende retningslinjer: Vannutskiftningsstrøm : Måles i det halve dypet av planlagt merddyp (f.eks. not = 10 m / måledyp = 5 m). Spredningsstrøm : Måles midt mellom merdbunnen og sjøbunnen, men likevel ikke dypere enn 50 m fra merdbunnen. Bunnstrøm : Måles 1 m over sjøbunnen, men likevel ikke dypere enn 1 00 m fra merdbunnen. For å få representative strømmålinger, m å disse foretas kontinuerlig over en periode på minst 4 uker. Strømmålerens posisjon skal tegnes inn i forhold til anleggets plassering, jf Pkt Kartutsnitt og anleggsskisse. For strømmåli nger som nevnt ovenfor oppgis: - Maksimum - Minimum - Varians - Middel - Retning (dvs. hovedstrømretning) Verdier for vannutskiftningsstrøm kan benyttes til beregning av forsvarlig tetthet Generelt I henhold til NS 9415:2009 kan en bruke tre metoder for å fastsette strømhastighet: - Måling av strøm i ett år og bruk av langtidsstatistikk, - Måling av strøm i en måned og bruk av multiplikasjonsfaktorer, eller - Bruk av tidligere målinger. Målingene skal minst foretas på to nivåer, henholdsvis 5 m og 15 m. Målingene skal foretas på det stedet på lokaliteten man antar har de høyeste strømhastighetene. Målingene skal være representativ for arealet der oppdrettsanlegget skal ligge. Målestedet skal angis og begrunnes. Logging av strøm skal skje minst per 10. minutt og da nne grunnlag for dimensjonerende strømhastighet på lokaliteten Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

24 Tidligere målinger som er logget hvert 30. minutt kan benyttes når en skal sette sammen strømdata for et helt år. Måling av strømhastighet innebærer registrering av både tid, fart og retning i hele måleperioden. Strømmålingene skal skje i henhold til NS og /eller NS , avhengig av lokalitetens bunndybde og eksponering. Kvalitetsvurdering av måledataene fra strømmålingene skal foretas og innbefatte: - Troverdighet, og - Faktorer i målepe rioden som kan ha påvirket målingene Ulike strømtyper Det finnes ulike typer strøm som påvirker strømbildet på en lokalitet: - Tidevannsstrøm, - Vind - generert overflatestrøm, - Trykkdreven strøm (f.eks. kyststrømmen), og - Vårflom pga. snø - og issmelting. Vindst røm blir dannet når vind blåser over sjøen. Vindstrømmen i overflaten kan være 2 5 % av vinden sin hastighet i fjord - og kyststrøm. Full storm (25 m/s) kan sette opp en vindstrøm på 0,5 m/s på åpent hav. Sterk vind i en fjord vil føre til oppstuing av va nn innover i fjorden. Når vinden snur eller løyer, vil denne oppstuvingen slippe, og det oppstår en kraftig, men kortvarig utover rettet strøm med hastigheter som kan bli cm/s. Tidevannsstrøm blir satt opp av tidevannets periodiske bevegelse. Dette kan gi stor strømfart, spesielt i sund og fjordarmer. Tidevannsstrømmen er svakest utenfor Jæren (100- års tidevannsstrøm beregnet til 20 cm/s), og øker sørover og nordover langs kysten. Utenfor Nord Troms og Finnmarkskysten vil maksimal strømhastighet kun ne komme opp i cm/s. Trykkdreven strøm oppstår når vannstanden er ulik. Det er kjent at Kyststrømmen går nordover langs Norskekysten med inntil 0,5 m/s. Avrenning fra elver og fjorder danner en utover rettet brakkvannstrøm i overflatelaget. Ved lav trykk over Nordsjøen oppstår det ofte sørvestlig vind inn i Skagerak. Denne vinden bremser opp kyststrømmen, og det skjer en kraftig oppstuving. Når oppstuvingen slipper, oppstår det et utbrudd i kyststrømmen. Strømhastigheten kan da komme opp i over 1 m/s, og strømmen kan spre seg inn i fjordarmene, spesielt på Vestlandskysten, som har en ganske sterk intermediær innstrømming. Vårflom i forbindelse med snø - og issmelting vil i mange tilfeller bidra kraftig til strømhastigheten. Dette forekommer typisk i månedene april juni. Denne effekten kan i perioder være så stor at den dominerer over andre strømtyper. Når en måler overfla testrøm på 5 m dybde på en lokalitet over en måned, så kan strømmålingsserien inneholde komponenter av alle de ulike strømtypene. Ved stille og tørt vær vil tidevannsstrømmen dominere. Ved urolig vær, mye nedbør og i vårflomperioder vil trykkdreven strøm, vårflommen og vindstrøm påvirker målingene mye Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

25 5.2 Strømmålinger Tidsserier: strømfart og retning Figur 16 : Tidsserier av strømfart og retning på 5 m. Figur 17 : Tidsserier av strømfart og retning på 15 m Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

26 Figur 18 : Tidsserier av strømfart og retning på 48 m (spredningsstrøm). Figur 19 : Tidsserier av strømfart og retning på 63 m (bunnstrøm) Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

27 5.2.2 Tidsserier: dekomponert i østlig og nordlig retning Figur 20 : Tidsserier av strøm på 5 m dekomponert i øst/vest og nord/sør retning. Figur 21 : Tidsserier av strøm på 15 m dekomponert i øst/vest og nord/sør retning Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

28 Figur 22 : Tidsserier av strøm på 48 m (spredningsstrøm) dekomponert i øst/vest og nord/sør retning. Figur 23 : Tidsserier av strøm på 63 m (bunnstrøm) dekomponert i øst/vest og nord/sør retning Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

29 5.2.3 Histogrammer Figur 24 : Histogrammer av strømdataene på 5 m, fordelt etter retning (øverst) og hastighet (nederst). Figur 25 : Histogrammer av strømdataene på 15 m, fordelt etter retning (øverst) og hastighet (nederst) Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

30 Figur 26 : Histogrammer av strømdataene på 48 m (spredningsstrøm), fordelt etter retning (øverst) og hastighet (nederst). Figur 27 : Histogrammer av strømdataene på 63 m (bunnstrøm), fordelt etter retning (øverst) og hastighet (nederst) Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

31 5.2.4 Frekvensmatriser Strømstyrke/retning - matrise som inneholder antall målinger for hver retningssektor (15, sentrert) og hastighetsintervall. Vannutskiftning per sektorintervall er også oppgitt Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

32 5868 Bergen Epost: s

33 5.2.5 Vanntemperatur, trykk og instrument dybde Ved å anta en konstant salinitet av 35 g/kg og ved hjelp av sjøvannets tilstandslikning (vanns tetthet er en funksjon av temperatur, salinitet og trykk og derfor ikke konstant over hele måleperioden) ble målerens dybde beregnet i løpet av måleperioden. Figur 28 : Temperatur registrert av måleren. Tabell 12 : Temperatur, trykk og dybde g jennomsnitts -, minimums - og maksimums verdier registrert av målere. Trykk [dbar] Dybde [m] Temperatur [ C] Måler ID AQP8031 AQD6901 AQD7940 Gjennomsnitt 31,6 48,42 63,14 Minimum 31,14 48,02 62,71 Maksimum 33,44 49,35 63,57 Gjennomsnitt 31,35 48,03 62,61 Minimum 30,90 47,63 62,16 Maksimum 33,18 48,95 63,07 Gjennomsnitt 12,92 11,33 9,83 Minimum 8,45 8,15 7,76 Maksimum 16,26 15,37 14, Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

34 Figur 29 : Trykk registrert av måler brukt i registrering av 5 m og 15 m strøm og beregnete dybde. Figur 30 : Trykk registrert av måler brukt i registrering av spredningsstrøm og beregnete dybde Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

35 Figur 31 : Trykk registrert av måler brukt i registrering av bunnstrøm og beregnete dybde Test og kalibrering Kalibrerings - og vedlikeholdshistorikk til instrument(er) bruk i strømmålinger. Tabell 13 : Historikk over instrumenter. Måler ID: AQP8031 Måler ID: AQD6901 Måler ID: AQD7940 Dato Utført av Dato Utført av Dato Utført av Kalibrering: Alle sensorer (ved levering) Nortek AS Nortek AS Nortek AS Test: Kompass Akvasafe AS Akvasafe AS Akvasafe AS Opptaksfunksjon Akvasafe AS Akvasafe AS Akvasafe AS Ping Akvasafe AS Akvasafe AS Akvasafe AS Temperatur Akvasafe AS Akvasafe AS Akvasafe AS Tilt Akvasafe AS Akvasafe AS Akvasafe AS Trykk Akvasafe AS Akvasafe AS Akvasafe AS Batteriskifte Akvasafe AS Akvasafe AS Akvasafe AS 5868 Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

36 5.2.7 Fjernet registreringer Målerens tilhørende avlesningsprogram, SeaReport (v1.1.8, ),forkaster data dersom disse ligger utenfor forhåndsdefinerte grenseverdier. Registrering rundt utsett og innsamling av utstyr ble fjernet automatisk av programvaren (fjernet punkter utenfor perioden : :40). Data fjernes uten å gjøre endringer på rådatafil. T rykksensore r (og beregnete dybder) av alle målere på den strømriggen viste en uforklarlig topp ; se Figur 32. Det antas at noe var mest sannsynlig fanget på riggen (f.eks. fiskeutstyr eller lignende). Etter denne kortvarige perioden av ca. 30 min. viste trykksensorene til å ha stabiliserte seg igjen til «normale/forventete trykk sv ing ninger». Akvasafe AS bestemte seg derfor for å fjerne disse registreringer fra alle datasett. Manuell fjerning av data utført av Akvasafe AS er oppgitt i Tabell 14. Tabellen viser dato og datasett som punkter ble fjernet fra. Figur 32 : Beregnete dybde av alle målere på strømrigg, som viser «spike» i data. De sirklete verdier ble fjernet. Tabell 14 : Manuell fjernet data Dato Fredag, :00 Fredag, :10 Fredag, : 20 Fredag, :30 Måler ID AQP8031 AQD6901 AQD Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s

37 5.2.8 Instrumentspesifikasjoner 5868 Bergen Epost: s

38 5868 Bergen Epost: s

39 5.3 Vinddata Interpolert tidsserier Interpolert/konstruert tidsserie av vinden ved målestasjon brukt i undersøkelsen av vindgenerert overflatestrøm. Tidsserier brukes til undersøkelse av synlig sammenheng mellom endring i vindens og strømmens mønster. Figur 33 : Interpolerte tidsserier av vinddata fra Sola målestasjon (stasjonsnr ). Data for vindfart og retning er svært sparsom ift. strømdata. Døgnverdier innhentet fra eklima for aritmetisk middel av vindhastighet [FFM] har ingen retning knyttet til de; bare vindretning tilhørende kl. 06, 12 og 18 (UTC) ble oppgitt. For å dekomponere vinden er det nødvendig at vinddata har både stør relse og retning på hvert eneste tidspunkt i tidsserien. Interpolering brukes for å konstruere en omtrentlig tidsserie av vinden på den følgende måten: a) tildel den FFM verdien til hver av retninger oppgitt for kl. 06, 12 og 18 (UTC) det gir 3 datapunkt p er døgn b) dekomponer resultat fra a) for å få x (øst/vest) og y (nord/sør) komponenter c) bruke form - beholdende delvis kubisk interpolering av verdiene ved nabopunkte r til å interpolere komponenter i b) til strømtidsseriens tidsvektor Bergen Epost: ingve@akvasafe.no s