Lausanakken, Jondal kommune

Transkript

1 RAPPORT Lausanakken, Jondal kommune OPPDRAGSGIVER Bremnes Seashore AS EMNE Strømanalyse DATO / REVISJON : / 0 DOKUMENTKODE: RIAKVA-RAP-001

2 Denne rapporten er utarbeidet av Multiconsult i egen regi eller på oppdrag fra kunde. Kundens rettigheter til rapporten er regulert i oppdragsavtalen. Tredjepart har ikke rett til å anvende rapporten eller deler av denne uten Multiconsults skriftlige samtykke. Multiconsult har intet ansvar dersom rapporten eller deler av denne brukes til andre formål, på annen måte eller av andre enn det Multiconsult skriftlig har avtalt eller samtykket til. Deler av rapportens innhold er i tillegg beskyttet av opphavsrett. Kopiering, distribusjon, endring, bearbeidelse eller annen bruk av rapporten kan ikke skje uten avtale med Multiconsult eller eventuell annen opphavsrettshaver RIAKVA-RAP / 0 Side 2 av 40

3 RAPPORT OPPDRAG DOKUMENTKODE RIAKVA-RAP-001 EMNE kommune, 2019 TILGJENGELIGHET Konfidensiell OPPDRAGSGIVER Bremnes Seashore AS OPPDRAGSLEDER Tor-Arne Helle KONTAKTPERSON Geir Magne Knutsen UTARBEIDET AV Håvard Falck KOORDINATER N Ø ANSVARLIG ENHET Akva Vest - Stord SAMMENDRAG Det er utført strømmålinger ved lokalitet Lausanakken, Jondal kommune, i perioden fra til som grunnlag for lokalitetsundersøkelse i henhold til krav i NS 9415 og veileder for søknad om lokalitet. Gjennomsnitts- og maksimalstrøm og andel nullmålinger er som følgende: Dybde [m] Gjennomsnittstrøm [cm/s] Maksimalstrøm [cm/s] Retning av maksimalstrøm [ ] Målinger <=1cm/s [%] 5 m m m m Horisontal strøm: Det er målt strøm med maksimalhastighet på 52 cm/s ved 5 m dybde. Ved 15 m dyp er maksimalstrømmen målt til 33 cm/s. Strømmens hovedretning er mot sørvest ved 5 m og 15 m. Sprednings- og bunnmåling: Gjennomsnittstrømmen er 3 cm/s ved 90 m og 123 m. Hovedretningen ved 90 m er mot vest og ved 123 m mot nordvest. Maksimalstrømmen er målt til 11 cm/s ved 90 m og 10 cm/s ved 123 m dyp. Tidevann og vind: Lokal vind har spilt en begrenset rolle i å påvirke strømbildet i måleperioden. Tidevannet er funnet å spille en mindre rolle i å påvirke strømbildet ved Lausanakken. Mulige andre prosesser som påvirker strømmen er værsituasjon over et større område (f.eks. trykk, temperatur, vind), variasjoner i kyststrømmen og ferskvannsavrenning som bidrar til lagdeling i sommerhalvåret Strømanalyse HF HF HF for JVL TAH REV. DATO BESKRIVELSE MÅLING UTFØRT UTARBEIDET AV KONTROLLERT AV GODKJENT AV MULTICONSULT Nesttunbrekka 99, 5221 Nesttun Tlf NO MVA

4 INNHOLDSFORTEGNELSE INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Oversikt - Strømmålinger Statistisk analyse - Strømmålinger Gjennomsnitts- og maksimalstrøm Vannutskiftning Tidevann, vind og andre kritiske strømkomponenter Tidevannsanalyse Sammenheng mellom vind og strøm Andre kritiske strømkomponenter Strøm - Todagersperiode Sammendrag Referanser Appendiks A Måling og kvalitetssikring Appendiks B Pinne- og rosediagram Appendiks C Tidsserier Appendiks D Maksimalstrøm og retning Appendiks E Fjernet data Appendiks F Instrumentspesifikasjoner Appendiks G Kalibrering Seaguard RCM Appendiks H Kalibrering Seaguard RCM RIAKVA-RAP / 0 Side 4 av 40

5 1 Oversikt - Strømmålinger 1 Oversikt - Strømmålinger Strømmålinger ble foretatt ved lokalitet Lausanakken i perioden fra til Tabell 1 sammenfatter den viktigste bakgrunnsinformasjonen for målingen: Plassering av måler: Figur 1 og Figur 2 viser hvor måleriggen var plassert. Det planlegges å utplassere et oppdrattsanlegg på stedet. Plasseringen ble valgt for å oppfylle følgende kriterier: Plasseringen anses som representativ for anlegget og basert på topografien forventes det ikke høyere strøm andre steder i lokaliteten. Måledybder: Det ble satt ut en doppler profilmåler ved 25 m dyp og to doppler punktmålere ved 90 m og 123 m dyp. Målet er å kartlegge strøm i dybdene hvor notposen befinner seg, spredningsstrøm og bunnstrøm. Målingsutstyr: Målerne ble forankret fra bunn og opp. Beskrivelse av riggen og instrumentene er gitt i Appendiks A. Kvalitetsvurdering av målte data: Datasettet ble kvalitetssikret i henhold til anbefalingene fra instrumentenes produsent. En nærmere beskrivelse av denne prosessen finnes i Appendiks A. Målingens varighet: Det ble målt i mer enn 35 dager. Dette er i henhold til kravene som sier at for å få representative strømmålinger, må disse foretas kontinuerlig over en periode på minst en måned (NS 9415). I forbindelse med etablering av flytende oppdrettsanlegg krever NYTEK-forskriften beskrivelse av strømmen i anlegget ved 5 m og 15 m (NS 9415) utført av akkreditert inspeksjonsorgan for lokalitetsundersøkelser. Ved søknad om ny lokalitet/utvidelse av eksisterende lokalitet kreves beskrivelse av vannutskiftningsstrøm, spredningsstrøm og bunnstrøm (Fiskeridirektoratet, 2008), samt dokumentasjon av nullmålinger og vannutskiftning (Mattilsynet, 2006). Multiconsult AS er akkreditert inspeksjonsorgan for lokalitetsundersøkelse iht. ISO/IEC 17020, NYTEKforskriften og NS I denne rapporten faller analyser og beskrivelse av strømmen ved 5 m og 15 m dybde under akkrediteringen. Analyser og beskrivelse av strømmen ved andre dybder er ikke underlagt myndighetskrav om akkreditering RIAKVA-RAP / 0 Side 5 av 40

6 1 Oversikt - Strømmålinger Tabell 1: Generell informasjon om strømmålingen utført ved Lausanakken Posisjon Ca. dybde på målestedet N Ø 124 m Måleperiode 12-Feb :40:00 til 20-Mar :50:00 Varighet 35 dager, 22 timer, 10 minutter Antall målinger 5174 Kompassorientering Målertype - 25 m dybde Type måling - 25 m dybde Målertype - 90 m dybde Type måling - 90 m dybde Målertype m dybde Type måling m dybde Frekvens Mot magnetisk nord (ikke korrigert for misvisning) Doppler profilmåler (AADI Seaguard II, Serienummer 1955), profilering av horisontal og vertikal strøm fra 5 til 25 m dybde, cellestørrelse 2 m, overlapp 50 % Burst (måling i 1 minutt), 250 ping Doppler punktmåler (AADI RCM 400, Serienummer 1879), måling av horisontal strøm på instrumentdybde Burst (måling i 1 minutt), 150 ping Doppler punktmåler (AADI RCM 400, Serienummer 503), måling av horisontal strøm på instrumentdybde Burst (måling i 1 minutt), 150 ping Hvert 10. minutt RIAKVA-RAP / 0 Side 6 av 40

7 1 Oversikt - Strømmålinger Figur 1: Lokalitet Lausanakken. Målepunktet er merket med rødt kryss. Dybdekotene har 20 meters intervall RIAKVA-RAP / 0 Side 7 av 40

8 1 Oversikt - Strømmålinger Figur 2: 3D-bilde av bunntopografi omkring Lausanakken. Strømmåler merket med rødt kryss RIAKVA-RAP / 0 Side 8 av 40

9 2 Statistisk analyse - Strømmålinger 2 Statistisk analyse - Strømmålinger Formålet med strømmålingen er å kvantifisere strømhastighet og -retning ved forskjellige dyp. Dette kapittelet er en oppsummering av de viktigste statistiske egenskapene for strøm ved dybdene som kreves: 5 m og 15 m, spredningsstrøm og bunnstrøm. For flere detaljer henvises det til: Kapittel 5: Statistikktabell Appendiks B: Rose- og pinnediagram Appendiks C: Tidsserier 2.1 Gjennomsnitts- og maksimalstrøm Figur 3 viser et 3D-diagram av horisontal strømhastighet over tid mellom 5 m og 22 (venstre panel) samt minimum, middel- og maksimalstrøm ved forskjellige dybder (høyre panel). Tabell 2 viser maksimalstrøm i 8 retningssektorer for forskjellig dybde. Retningssektorene er sentrert rundt 0, 45, 90 osv. Oversikt over maksimalstrømmen og tilhørende retning er gitt i Appendiks D. Figur 4 og Figur 5 viser maksimal- og gjennomsnittsstrøm i 15 graders sektorer for forskjellige dybder i to og tre dimensjoner. Maksimalstrømmen for denne lokaliteten ble målt ved 5 m dybde og var 52 cm/s mot 206. Ved 15 m dyp er maksimalstrømmen målt til 33 cm/s med retning mot 129. Ved 90 m og 123 m dyp er maksimalstrømmen målt til henholdsvis 11 cm/s og 10 cm/s. Gjennomsnittsstrømmen ved 5 m er målt til 10 cm/s og ved 15 m er den målt til 7 cm/s. Tabell 2: Maksimal horisontal strøm [cm/s] og tilsvarende retning i 8 sektorer Dybde Retning (mot) Alle retninger N NØ Ø SØ S SV V NV Maksimal horisontal strøm [cm/s] 5 m (206 ) 15 m (129 ) 90 m (91 ) 123 m (326 ) RIAKVA-RAP / 0 Side 9 av 40

10 2 Statistisk analyse - Strømmålinger Figur 3: 3D-diagram av horisontal strømstyrke over tid mellom 5 m og 22 m (data er lavpassfiltrert, dvs. maksimumverdier er lavere enn 10 minutters maksimumverdier) og minimal, middel og maksimal horisontal strøm ved alle målte dybder Figur 4: Gjennomsnitts- og maksimalstrøm for forskjellige retninger (15 graders sektorer) og dybder RIAKVA-RAP / 0 Side 10 av 40

11 2 Statistisk analyse - Strømmålinger Figur 5: Gjennomsnitts- og maksimalstrøm for forskjellige retninger i tre dimensjoner (15 graders sektorer) og dybder RIAKVA-RAP / 0 Side 11 av 40

12 2 Statistisk analyse - Strømmålinger 2.2 Vannutskiftning Mattilsynets veileder krever dokumentasjon av vannutskiftning. Vannutskiftningen er definert som vannfluksen, som er mengden av vann som transporteres gjennom en kvadratmeters flate i løpet av måleperioden. Dette beregnes som strømhastighet ganger tiden den varer og oppgis i m 3 /m 2. Vannutskiftningen kan oppgis per sektor, dvs. per retningsintervall. Vannutskiftningen i en sektor er den delen av vannfluksen hvor strømretningen er i et visst retningsintervall. Vannutskiftningen i 8 sektorer er gitt i Tabell 3. Retningssektorene er sentrert rundt 0, 45, 90 osv. Figur 6 viser relativ vannutskiftning og antall målinger i 15 graders sektorer for forskjellige dybder. Figur 7 er et progressiv vektordiagram som viser hvordan en tenkt vannpartikkel på en gitt dybde ville forflytte seg i måleperioden der startpunktet er i midten av diagrammet. Dette er kun en visualisering. I virkeligheten forlater vannpartikkelen målestedet og instrumentet måler forskjellige vannpartikler over hele perioden. Diagrammet gir imidlertid et inntrykk av hvor effektiv vannutskiftningen er. Dersom vannet hele tiden føres bort fra startstedet tyder det på at vannutskiftningen er bra. Dersom vannmassene driver fram og tilbake, kan utskiftningen være redusert. Figurene illustrerer at strømmens hovedretning ved Lausanakken ved 5 m og 15 m er mot sørvest. Ved 90 m er hovedstrømretningen mot vest og ved 123 m er hovedstrømretningen mot nordvest. Tabell 3: Vannutskiftning [m 3 /m 2 ] i 8 sektorer. Den største vannutskiftningen for hvert dyp er uthevet. Dybde Retning (mot) Alle retninger N NØ Ø SØ S SV V NV Vannutskiftning [m 3 /m 2 ] 5 m m m m Figur 6: Relativ vannutskiftning og antall målinger per 15 graders sektor RIAKVA-RAP / 0 Side 12 av 40

13 2 Statistisk analyse - Strømmålinger Figur 7: Progressiv vektor-diagram, viser forflytningen av en tenkt vannpartikkel i løpet av måleperioden RIAKVA-RAP / 0 Side 13 av 40

14 3 Tidevann, vind og andre kritiske strømkomponenter 3 Tidevann, vind og andre kritiske strømkomponenter 3.1 Tidevannsanalyse Det ble foretatt en tidevannsanalyse av den målte strømmen ved forskjellige dyp, som gir informasjon om tidevannets bidrag til strømbildet (Codiga, 2011). Tidevannet er en følge av tiltrekningskreftene mellom jord, måne og sol og de relative bevegelsene i jord-måne-solsystemet (Kartverket, 2014). Det finnes tidevannskomponenter med forskjellige perioder, som f.eks. halvdaglige (fra månen (M2) timer og fra solen (S2) 12 timer), daglige (prinsipiell daglig månekomponent (O1) timer) og komponenter med lengre perioder (spring-nippsyklus (MSF) dager). Det er lokale forhold som avgjør hvilke komponenter som dominerer. Tidevannsanalysen forutsetter stasjonære forhold og uavhengige komponenter, og har naturlige begrensninger på grunn av andre faktorer som påvirker strømmen og kan føre til ikke-stasjonære forhold (f.eks. vind, lufttrykk, elveavrenning). Resultatene fra tidevannsanalysen er gitt i Figur 8 til Figur 10. Figur 8 viser tidsserien av strømmen ved 5 m dybde med tidevannsanalyse for den nordgående og østgående komponenten av strømmen samt reststrømmen. Reststrømmen er den vektorielle differansen mellom den målte strømmen og tidevannsanalysen. Vektoriell i denne sammenhengen betyr at hvis det er målt 10 cm/s strøm mot nord og tidevannet på samme tid ville gitt en 5 cm/s strøm mot sør, så vil reststrømmen være 15 cm/s mot nord. Tidevannsanalysen på strømmålingene ved Lausanakken ved 5 m dybde forklarer 12 % av variansen i datasettet. Ved 15 m forklarer tidevannet 13 % av variansen i målingene. Maksimal beregnet tidevannsstrøm ved 5 m dybde er 9 cm/s. Reststrømmen er stort sett under 16 cm/s (signifikant maksimum), men har en maksimalverdi på 51 cm/s RIAKVA-RAP / 0 Side 14 av 40

15 3 Tidevann, vind og andre kritiske strømkomponenter Figur 8: Horisontal strømhastighet, 5 m dybde, med tidevannsanalyse Tidevannsstrømmer følger en ellipse, dvs. at strømretningen roterer og strømhastigheten når maksimumsverdien og minimumsverdien to ganger i løpet av tidevannsperioden. Figur 9 viser tidevannsellipsene for de sterkeste tidevannskonstituentene av strømmen ved 5 m dybde. Hovedperiodene til tidevannssignalet ved 5 m dybde er timer, 1.21 dager og timer. Det er tidevannet fra månen med to perioder per døgn (M2) som er mest framtredende. Figuren viser at tidevannsstrømmen oscillerer mellom østlig og vestlig retning. Vektormidlet strøm er vist som en svart strek i Figur 9. Dette er en gjennomsnittlig strøm som tar hensyn til strømretningen. Hvis strømmen har vært 10 cm/s mot nord i en periode, og så 10 cm/s mot sør i like lang periode, så vil den vektormidlete strømmen være 0 cm/s, mens gjennomsnittsstrømmen ville være 10 cm/s. Tidevannsstrømmen som oscillerer fram og tilbake vil alltid ha 0 cm/s som vektormiddel. Den vektormidlete strømmen viser at vanntransporten er mot sørvest ved Lausanakken. Figur 10 viser resultatene av tidevannsanalysen ved alle målte dybder. Figuren lengst til venstre viser hovedaksen av tidevannsellipsen som er mest framtredende gjennom hele vannsøylen, i dette tilfellet M2. Figuren i midten viser den vektormidlete strømmen for hvert dyp, mens figuren til høyre viser maksimal avvik av den faktiske strømmen fra tidevannsanalysen. Figuren viser at både tidevannsstrøm og vektormidlet strøm er sterkest ved overflaten og avtar ned mot 22 m dyp. Ved 90 m dyp er det noe sterkere tidevannsstrøm og ved 123 m er det igjen svakere tidevannsstrøm. Tidevannsanalysen i de forskjellige dybdene forklarer mellom 9 og 27 % av variansen i strømmålingene RIAKVA-RAP / 0 Side 15 av 40

16 3 Tidevann, vind og andre kritiske strømkomponenter Figur 9: Tidevannsellipsene av strømmen ved 5 m dybde. M2, ALP1 og K1 refererer til tidevannskomponentene. Middelstrømmen er vektorbasert Figur 10: Resultatene av tidevannsanalysen ved alle målte dybder 3.2 Sammenheng mellom vind og strøm Sammenhengen mellom vind og strøm er også undersøkt. Vindmålinger fra Kvamsøy målestasjon (eklima) som ligger 7 km nord for Lausanakken anses som mest representativ for lokaliteten. Verdiene er 10 minutters middelverdier 10 meter over bakken. For å lettere kunne sammenligne strøm med vind, er strømmen lavpassfiltert. Et Gauss lavpassfilter med cut-off frekvens på 1/33 time har blitt benyttet for å fjerne svingningene skapt av tidevannet. Lavpassfilter er benyttet til fordel for bruk av reststrømmen som ble beregnet i Kapittel 3. Dette er fordi reststrømproduktet fra tidevannsanalysen ikke alltid er fri for energi fra tidevannet. Figur 11 viser vindhastighet og vindretning, samt hastighet og retning på lavpassfiltrert strøm ved 5 m dybde. Figur 12 viser fordeling av retninger og styrke av både vind og lavpassfiltrert strøm ved 5 m dybde. Korrelasjon mellom vind og lavpassfiltrert strøm ved 5 m dybde ble også undersøkt. Korrelasjonskoeffisienten ligger alltid mellom -1 og 1, der 0 betyr at det ikke er en sammenheng RIAKVA-RAP / 0 Side 16 av 40

17 3 Tidevann, vind og andre kritiske strømkomponenter mellom de undersøkte tidsseriene. Korrelasjonskoeffisient på 1 betyr at det er en perfekt lineær sammenheng der begge variablene går opp og ned samtidig og -1 betyr at det er en perfekt lineær sammenheng der en variabel går opp når den andre går ned. Sterk korrelasjon (nært 1) betyr ikke at strømmen nødvendigvis skyldes vinden, men indikerer en mulig sammenheng. Det er blitt beregnet korrelasjon mellom vind og strøm dekomponert langs 8 himmelretninger, 0, 45, 90 osv. for å finne ut hvilke retninger av vind og strøm som viser størst samvariasjon. Dette er gjort for å fange opp innvirkning fra eventuelle topografiske effekter på vindens og strømmens retning. Tabell 4 viser korrelasjon mellom forskjellige vind og lavpassfiltrert strøm ved 5 m dyp. Tabell 5 viser hvor mange prosent av tiden gitte kombinasjoner for vind og strømretning oppsto i løpet av måleperioden. Beregningen viser at strøm ut fjorden (mot sørvest) opptrer sammen med vind mot sør, sørvest og vest i omtrent 33 % av måleperioden. Korrelasjonen mellom strøm mot sørvest og vind rettet mellom sør og vest ligger mellom 0.11 og Det er funnet kombinasjoner med noe høyere korrelasjon, men disse kombinasjonene opptrer svært sjeldent i målperioden. Dette indikerer at strømbildet i begrenset grad er påvirket av lokal vind. Tabell 4: Korrelasjonskoeffisientene mellom lavpassfiltert strøm og vind langs forskjellige akser, uthevede verdier viser de hyppigste kombinasjonene Vindretning (mot) Strømretning (mot) Tabell 5: Prosentandel av tiden visse kombinasjon av strøm- og vindretning oppstår, uthevede verdier viser de hyppigste kombinasjonene Vindretning (mot) Strømretning (mot) RIAKVA-RAP / 0 Side 17 av 40

18 3 Tidevann, vind og andre kritiske strømkomponenter Figur 11: De to øverste paneler viser vindretning og vindhastighet (grønn) samt retning og hastighet på lavpassfiltrert strøm (blå). Figur 12: Vind og reststrøm ved 5 m dybde (retninger mot) 3.3 Andre kritiske strømkomponenter Andre kritiske strømkomponenter som kan bidra til det totale strømbildet er eks. utbrudd fra kyststrømmen og vårflom på grunn av snø- og issmelting. NVE har ingen målestasjoner i nærheten som kan indikere sammenheng mellom smelting eller økt kraftproduksjon og lokal strøm. Det er ingen større vassdrag i nærheten av lokaliteten. Kyststrømmen følger norskekysten nordover fra Skagerak til Barentshavet, og kjennetegnes ved lavere saltholdighet enn omkringliggende vannmasser. Strømhastigheten til kyststrømmen ligger stort sett mellom cm/s, men kan også komme opp i 100 cm/s. Saltholdigheten øker gradvis når strømmen beveger seg nordover og det kan derfor være vanskelig å spore strømmen jo lenger nord strømmålinger er utført. Manglende salinitetsmålinger i dypere vannlag påvirker også i hvilken grad man kan uttale seg om kyststrømmen har påvirket strømbildet ved lokaliteten. Utbrudd fra kyststrømmen igangsettes hovedsakelig ved østlige vinder som oppstår etter vedvarende perioder med vind fra vest og sørvest. Havforskningsinstituttets målestasjon ved Flødevigen (Arendal) viser flere perioder med plutselige fall i salinitet, spesielt i forkant av måleperioden (Se Figur 13). Det er ikke funnet at strømtopper i måleperioden tydelig henger sammen med de nevnte fallene i salinitet (HI, 2019) RIAKVA-RAP / 0 Side 18 av 40

19 3 Tidevann, vind og andre kritiske strømkomponenter Figur 13: Salinitet ved 19 m i Flødevigen fra til Det er i perioder motsatt rettet strøm ved 5 m og 15 m dyp sammenliknet med strøm ved 90 m og 123 m (Se Figur 21). Dette tyder på at Hardangerfjorden delvis er drevet av estuarin sirkulasjon. Det er ikke målt hydrografiske profiler for å bekrefte dette RIAKVA-RAP / 0 Side 19 av 40

20 4 Strøm - Todagersperiode 4 Strøm - Todagersperiode Figur 14 viser vind og strøm i todagersperioden rundt maksimalstrømmen ved 5 m dyp, fra til I periodene med sterkest strøm i denne todagersperioden er strøm og vind rettet mot vest. Figur 14: Vind og strøm i todagersperioden fra til RIAKVA-RAP / 0 Side 20 av 40

21 5 Sammendrag 5 Sammendrag Det er foretatt strømmålinger ved lokalitet Lausanakken, Jondal kommune, i perioden til Tabell 6 gir en oversikt over resultatene. Lokal vind har spilt en begrenset rolle i å påvirke strømbildet i måleperioden. Tidevannet er funnet å spille en mindre rolle i å påvirke strømbildet ved Lausanakken. Mulige andre prosesser som kan påvirke strømmen er værsituasjon over et større område (f.eks. lufttrykk, temperatur, vind), variasjoner i kyststrømmen og ferskvannsavrenning som bidrar til lagdeling i sommerhalvåret. Tabell 6: Oversikt statistikk, retningssektorene er sentrert rundt 15, 30, 45 osv. Dybde 5 m 15 m 90 m 123 m Horisontal strøm Gjennomsnittsstrøm (median) 10 (9) cm/s 7 (6) cm/s 3 (3) cm/s 3 (2) cm/s Standardavvik 6 cm/s 4 cm/s 2 cm/s 1 cm/s Signifikant maksimumstrøm 17 cm/s 13 cm/s 5 cm/s 4 cm/s Maksimumstrøm 52 cm/s 33 cm/s 11 cm/s 10 cm/s Retning maksimumstrøm Signifikant minimumstrøm 3.9 cm/s 2.8 cm/s 1.1 cm/s 1.1 cm/s Minimumstrøm 0.1 cm/s 0.0 cm/s 0.0 cm/s 0.1 cm/s Neumanns parameter Vektormidlet strøm 6 cm/s 5 cm/s 0 cm/s 1 cm/s Vektormidlet strømretning Fire hyppigst forekommende strømretningene (synkende rekkefølge, 15 graders sektor) Fire hyppigst forekommende strømhastighetene (synkende rekkefølge) Vannutskiftning 240, 225, 255, , 10-20, 1-5, Mest vannutskiftning pr. 15 graders sektor m 3 /m 2 ved 240 Minst vannutskiftning pr 15 graders sektor 741 m 3 /m 2 Gjennomsnittlig total vannutskiftning pr. time (alle retninger) Nullmålinger ved , 240, 225, , 1-5, 10-20, m 3 /m 2 ved m 3 /m 2 ved , 285, 105, , 0-1, 5-10, m 3 /m 2 ved m 3 /m 2 ved , 285, 315, , 0-1, 5-10, m 3 /m 2 ved m 3 /m 2 ved m 3 /m m 3 /m m 3 /m 2 95 m 3 /m 2 Andel målinger <1cm/s 1.0 % 1.8 % 11.2 % 12.3 % Lengste periode <1cm/s 20 min 20 min 70 min 70 min Tabell 6 inkluderer både middelverdi og median. Middelverdien er summen av alle målte hastigheter delt på antall målinger, mens median er den midterste målingen av måledata sortert etter størrelse. Median er mindre påvirket av enkelte ekstremverdier. Signifikant maksimal strøm er gjennomsnittsverdien av den høyeste tredjedelen av alle målte hastigheter i perioden. Vektormidlet strøm er midlet strøm over hele perioden hvor det er tatt hensyn til strømretning. Den er i praksis alltid lavere enn gjennomsnittsstrømmen. Neumanns parameter er et mål for hvor stabil strømretningen har vært. Den beregnes ut ifra Figur 7 og er definert som forholdet mellom lengden av den rette linjen mellom start- og sluttpunkt og RIAKVA-RAP / 0 Side 21 av 40

22 5 Sammendrag lengden av den totale banen. For Neumanns parameter under 0.7 er reststrømmen ikke representativ for store deler av strømmålingen i perioden. Neumanns parameter bør ses i sammenheng med vektormidlet strøm og gjennomsnittsstrømmen. Å bruke kun Neumanns parameter til å beskrive vannutskiftningen blir utilstrekkelig. Den har flere begrensninger. For eksempel blir den påvirket av variasjoner i strømhastigheten og er avhengig av midlingstiden. På steder med sterk tidevannsstrøm kan Neumanns parameter være nært null uten at vannutskiftningen er redusert. For nøyaktigheten av målingene, se Appendiks F RIAKVA-RAP / 0 Side 22 av 40

23 6 Referanser 6 Referanser Aanderaa, 2014: "TD 303 Seaguard II Platform" Aanderaa, 2007: "TD 262b Operating Manual - Seaguard RCM" Codiga, Daniel L.: Unified Tidal Analysis and Prediction eklima (eklima.no): Meteorologisk data fra Meteorologisk Institutt Fiskeridirektoratet, 2008: "Veileder for utfylling av søknadsskjema for tillatelse til akvakultur i flytende eller landbaserte anlegg" HI (2019): Salinitetsdata fra Flødevigen, lastet ned fra Kartverket, 2014 (sehavnivå.no): Kartverkets ressursnettsted om havnivå og vannstand Mattilsynet, 2006: "Veileder til forskrift av nr. 279 om godkjenning av etablering og utvidelse av akvakulturanlegg og registrering av pryddammer (etableringsforskriften) 5" NS 9415: "NS Flytende oppdrettsanlegg: Krav til lokalitetsundersøkelse, risikoanalyse, utforming, dimensjonering, utførelse, montering og drift", Norsk Standard RIAKVA-RAP / 0 Side 23 av 40

24 Appendiks A Måling og kvalitetssikring Appendiks A Måling og kvalitetssikring Strømmen ble målt med en akustisk doppler profilmåler (Seaguard II, se Aanderaa (2014)) og 2 akustiske doppler punktmålere (Seaguard, se Aanderaa (2007)). Målingene er basert på dopplereffekten. Instrumentet sender ut en akustisk puls (et kort lydsignal) med en bestemt frekvens og måler frekvensen av innkommende refleksjoner. Refleksjonen er forårsaket av små partikler eller bobler i vannet. Ut fra frekvensskiftet kan man beregne hastigheten av partiklene i vannet, som er antatt å være lik strømhastigheten. Seaguard II sender ut pulser i fire stråler i forskjellige retninger for å kunne rekonstruere den horisontale og vertikale strømhastigheten i mange dyp. Seaguard har strålene orientert horisontalt og måler i instrumentdyp. Målerne ble forankret som vist i Figur 15. Figur 15: Skisse av riggen Det er gjennomført kvalitetssikring etter anbefalingene av instrumentenes produsent. Generelt er anbefalingene som følger: Seaguard II: Tilt bør være under 35 For 2 m celler bør standardavvik ligge under 31.8 ved bruk at Narrowband og under 16.3 ved bruk av Broadband Kryssdifferanse (sum av strålehastighet mellom motsatte stråler) skal være nær null ved homogen strøm Krysskorrelasjon (strålenes korrelasjonsfaktor) er bare gjellende for bruk av Broadband og skal være nær 0.5 Vertikal hastighet bør være lavere enn 10 % av den horisontale strømhastigheten og blir vurdert RIAKVA-RAP / 0 Side 24 av 40

25 Appendiks A Måling og kvalitetssikring Seaguard: Stamp og rull mindre enn 35 Standardavvik av enkeltmålingen ca. 4 cm/s På grunn av noe høyt standardavvik i cellen mellom 4 m og 6 m dyp er cellen mellom 5 m og 7 m brukt til å representere strøm ved 5 m dyp. En sammenhengende glatt strømprofil med godt samsvar i strømstyrke mellom måling ved 5 m og dypene under underbygger dette. Strømretningen er ikke korrigert for misvisning og alle retninger er referert mot magnetisk nord. Der instrumentprodusenten anbefaler det, er deviasjon tatt hensyn til gjennom kalibrering av kompasset før utsett. Tilfeller hvor disse kriteriene ikke blir møtt, må vurderes nøye. I tillegg til anbefalingene over ble målingene sjekket for uteliggere som også ble fjernet. Data som ble fjernet er beskrevet i Appendiks E. Figur 16 til Figur 18 viser noen av parameterne etter datarensing. Figur 16: Kvalitetssikring Seaguard 90 m etter datarensing RIAKVA-RAP / 0 Side 25 av 40

26 Appendiks A Måling og kvalitetssikring Figur 17: Kvalitetssikring Seaguard 123 m etter datarensing RIAKVA-RAP / 0 Side 26 av 40

27 Appendiks A Måling og kvalitetssikring Figur 18: Kvalitetssikring Seaguard II etter datarensing RIAKVA-RAP / 0 Side 27 av 40

28 Appendiks B Pinne- og rosediagram Appendiks B Pinne- og rosediagram Figur 19: Strømretninger og strømhastigheter: pinnediagram som viser hastighet og retning over tid (en strek hver tredje time); rosediagram som viser fordelingen av retninger i kompasset og hastigheter i farge RIAKVA-RAP / 0 Side 28 av 40

29 Appendiks C Tidsserier Appendiks C Tidsserier Figur 20: Tidsserier av horisontal strømhastighet RIAKVA-RAP / 0 Side 29 av 40

30 Appendiks C Tidsserier Figur 21: Tidsserier av horisontal strømretning RIAKVA-RAP / 0 Side 30 av 40

31 Appendiks C Tidsserier Figur 22: Histogram av horisontal strømhastighet RIAKVA-RAP / 0 Side 31 av 40

32 Appendiks C Tidsserier Figur 23: Histogram av horisontal strømretning RIAKVA-RAP / 0 Side 32 av 40

33 Appendiks C Tidsserier Tabell 7: Strømstyrke-retningsmatrise ved 5 m dybde som inneholder antall målinger for hver retningssektor (15 grader, sentrert) og hastighetsintervall samt utskiftning per retningssektor Strømhastighet [cm/s] Utskiftning >100 Sum% m 3 /m 2 % Sum% RIAKVA-RAP / 0 Side 33 av 40

34 Appendiks C Tidsserier Tabell 8: Strømstyrke-retningsmatrise ved 15 m dybde som inneholder antall målinger for hver retningssektor (15 grader, sentrert) og hastighetsintervall samt utskiftning per retningssektor Strømhastighet [cm/s] Utskiftning >100 Sum% m 3 /m 2 % Sum% RIAKVA-RAP / 0 Side 34 av 40

35 Appendiks C Tidsserier Tabell 9: Strømstyrke-retningsmatrise ved 90 m dybde som inneholder antall målinger for hver retningssektor (15 grader, sentrert) og hastighetsintervall samt utskiftning per retningssektor Strømhastighet [cm/s] Utskiftning >100 Sum% m 3 /m 2 % Sum% RIAKVA-RAP / 0 Side 35 av 40

36 Appendiks C Tidsserier Tabell 10: Strømstyrke-retningsmatrise ved 123 m dybde som inneholder antall målinger for hver retningssektor (15 grader, sentrert) og hastighetsintervall samt utskiftning per retningssektor Strømhastighet [cm/s] Utskiftning >100 Sum% m 3 /m 2 % Sum% RIAKVA-RAP / 0 Side 36 av 40

37 Appendiks D Maksimalstrøm og retning Appendiks D Maksimalstrøm og retning Tabell 11: Maksimalstrøm og retning for 5 m dybde Sektor Retning [ ] Maksimalstrøm [cm/s] N NØ Ø SØ S SV V NV Tabell 12: Maksimalstrøm og retning for 15 m dybde Sektor Retning [ ] Maksimalstrøm [cm/s] N NØ Ø SØ S SV V NV RIAKVA-RAP / 0 Side 37 av 40

38 Appendiks E Fjernet data Appendiks E Fjernet data Seaguard II data: Fjernet 3 punkter på grunn av temperatur utenfor [6.07, 7.72]: 12-Feb :20:00 til 12-Feb :20:00, 20-Mar :00:00 Fjernet 3 punkter på grunn av tilt utenfor [-2.42, 4.26]: 12-Feb :20:00 til 12-Feb :20:00, 20-Mar :00:00 Fjernet 1 punkter på grunn av trykk utenfor [24.16, 26.49]: 12-Feb :20:00 8 celler fjernet pga overflatestøy eller for lav signalstyrke: 2.0 m dyp 3.0 m dyp 4.0 m dyp 23.0 m dyp 24.0 m dyp 25.0 m dyp 26.0 m dyp 27.0 m dyp Outliers: Fjernet 5 punkter ved 6.0 m dybde: 13-Feb :20:00, 28-Feb :00:00, 16-Mar :10:00, 20-Mar :50:00, 20-Mar :00:00 Fjernet 1 punkter ved 13.0 m dybde: 20-Mar :50:00 Fjernet 1 punkter ved 14.0 m dybde: 20-Mar :50:00 Fjernet 3 punkter ved 15.0 m dybde: 21-Feb :30:00, 20-Mar :50:00, 20-Mar :00:00 Fjernet 1 punkter ved 20.0 m dybde: 20-Mar :50:00 Fjernet 1 punkter ved 21.0 m dybde: 20-Mar :50:00 Støygulvet er satt til -60 Fjernet punkter utenfor intervallet 12-Feb :30:00-20-Mar :49:59 for å bruke overlappende periode mellom de forskjellige instrumentene. Seaguard 1 data: Fjernet 9 punkter på grunn av MaxTilt utenfor [-1.49, 3.11]: 12-Feb :09:59 til 12-Feb :19:59, 20-Mar :00:00 Fjernet 15 punkter på grunn av Std utenfor [2.34, 10.09]: 12-Feb :09:59 til 12-Feb :50:00, 12-Feb :19:59, 22-Feb :39:59, 26-Feb :09:59, 01-Mar :30:00, 04-Mar-2019, 04-Mar :49:59, 15-Mar :30:00, 17-Mar :49:59, 20-Mar :19:59, 20-Mar :00:00 Fjernet 7 punkter på grunn av Strength utenfor [-50.09, ]: 12-Feb :09:59 til 12-Feb :59:59, 26-Feb :09:59 Fjernet 8 punkter på grunn av Depth utenfor [87.85, 95.27]: 12-Feb :09:59 til 12-Feb :10:00, 20-Mar :00:00 Antall NaN (hull) i intervallet: 9 Fjernet punkter utenfor intervallet 12-Feb :30:00-20-Mar :49:59 for å bruke overlappende periode mellom de forskjellige instrumentene. Seaguard 2 data: Fjernet 9 punkter på grunn av MaxTilt utenfor [-0.91, 2.88]: 12-Feb :09:59 til 12-Feb :19:59, 20-Mar :00:00 Fjernet 9 punkter på grunn av Std utenfor [2.34, 10.09]: 12-Feb :09:59 til 12-Feb :59:59, 12-Feb :19:59, 14-Feb :29:59, 21-Feb :29:59 Fjernet 5 punkter på grunn av Strength utenfor [-51.59, ]: 12-Feb :09:59 til 12-Feb :50:00 Fjernet 8 punkter på grunn av Depth utenfor [-1.06, -0.27]: 12-Feb :09:59 til 12-Feb :10:00, 20-Mar :00:00 Fjernet 7 punkter på grunn av Salinity utenfor [34.42, 36.37]: 12-Feb :09:59 til 12-Feb :59:59, 20-Mar :00:00 Fjernet 6 punkter på grunn av Temperature utenfor [7.92, 8.58]: 12-Feb :09:59 til 12-Feb :59:59 Antall NaN (hull) i intervallet: RIAKVA-RAP / 0 Side 38 av 40

39 Appendiks F Instrumentspesifikasjoner Fjernet punkter utenfor intervallet 12-Feb :30:00-20-Mar :49:59 for å bruke overlappende periode mellom de forskjellige instrumentene. Appendiks F Instrumentspesifikasjoner Tabell 13: Instrumentspesifikasjonene Seaguard II Seaguard Horisontal nøyaktighet 0.3 cm/s or ± 1.5 % of readings ±0.15 cm/s, ±1% Vertikal nøyaktighet 0.3 cm/s or ± 1.5 % of readings Enkeltping statistisk støy ±0.3 cm/s Nøyaktighet retning ±5-7.5 Temperatur nøyaktighet ±0.05 C ±0.03 C Oksygen nøyaktighet <±8µm, <±5% Konduktivitet nøyaktighet ±0.005S/m Appendiks G Kalibrering Seaguard II 1955 Tabell 14: Test og spesifikasjoner Produkt Dato SeaGuard II 5650 SN Main Assembly SeaGuard II 5655 SN HV HUB SeaGuard II SN DCPS 5400 SN Pressure Sensor 4117B SN Tabell 15: Kalibrering Produkt Dato DCPS SN 40 kompass og tiltsensor Pressure Sensor 4117B SN Appendiks H Kalibrering Seaguard RCM 1879 Tabell 16: Test og spesifikasjoner Produkt Dato Seaguard RCM SW Main Assembly Seaguard DCS Pressure Sensor 4117B RIAKVA-RAP / 0 Side 39 av 40

40 Appendiks I Kalibrering Seaguard RCM 503 Tabell 17: Kalibrering Produkt Dato Pressure Sensor 4117B Appendiks I Kalibrering Seaguard RCM 503 Tabell 18: Test og spesifikasjoner Produkt Dato Seaguard RCM SW Main Assembly Seaguard DCS Conductivity Sensor 4319A Turbidity Sensor 4112B SN Tabell 19: Kalibrering Produkt Dato Conductivity Sensor 4319A Turbidity Sensor 4112B SN DCS RIAKVA-RAP / 0 Side 40 av 40