1. INNLEDNING. Stedet for kryssingen er ikke spesifisert i detalj, men er angitt som en trasé i nærheten av dagens fergerute mellom Opedal og Lavik.

Transkript

1

2 2 INNHOLDSFORTEGNELSE 1. INNLEDNING SAMMENDRAG OG KONKLUSJONER DØNNING OG HAVSJØ LOKALE BØLGER I SOGNEFJORDEN Vinddata Vindbølger SKREDGENERERTE BØLGER STRØM Resultater Usikkerheter i strømberegningen REFERANSER... 29

3 3 1. INNLEDNING Statens vegvesen, Region Vest utreder en brukryssing av Sognefjorden for Statens vegvesen, Region Vest. I den forbindelse er det behov for kunnskap om hvilke krefter som kan påvirke brua, og Statens vegvesen har bedt SINTEF Byggforsk om en utredning av hvilke bølger og strømhastigheter som kan opptre på stedet. Utredningen skal omfatte både bølger generert av vind inne i Sognefjorden, eventuelle dønningsbølger/havsjø og bølger generert av skred i Sognefjorden eller tilstøtende fjorder. Stedet for kryssingen er ikke spesifisert i detalj, men er angitt som en trasé i nærheten av dagens fergerute mellom Opedal og Lavik. Rørbru-kryssing Flåm Figur 1 Oversiktskart (C-MAP Norway AS)

4 4 2. SAMMENDRAG OG KONKLUSJONER 1. Den maksimale signifikante bølgehøyde av dønning eller havsjø ved Opedal-Lavik er 0,1 m med tilhørende spektral topp-periode s. Maksimal enkeltbølgehøyde av dønning eller havsjø er 0,2 m. 2. Maksimale vindbølgehøyder ved brutraséen er gitt i tabellen nedenfor. Punkt Parameter A (nord) B (midtfjords) C (sør) Signifikant bølgehøyde H m0 m Spektral topp-periode T p s Retning (fra) Max enkeltbølgehøyde H max m Bølgelengde L m Horisontal 80 m, m/s Vertikal 80 m, m/s Eventuelle skred-genererte bølger fra et mulig skred i Flåm er undersøkt. Selv for det høyeste skredvolumet som kan utløses i Flåm er det ikke sannsynlig at det vil forekomme høye bølger ved Opedal-Lavik. Vi anbefaler å benytte en serie bølger med periode 85 s, amplitude 1 2 dm og varighet 30 minutter som utgangspunkt for lastberegningen. 4. Strøm: høyeste strømhastigheter finnes midtfjords 0 10 m dyp: beregnet maksimal inn- og utover-rettet strøm er hhv 0,77 m/s (inn) og 0,56 m/s (ut) 75 m dyp: beregnet maksimal inn- og utover-rettet strøm er hhv 0,14 m/s (inn) og 0,19 m/s (ut) anbefalte sikkerhetsmarginer (+/- betyr hhv inn fjorden og ut fjorden) er: +/- 0,50 m/s i 0-10 m dyp +/- 0,25 m/s i 80 m dyp

5 5 3. DØNNING OG HAVSJØ Bølger fra havet som skal komme inn mot ytre del av Sognefjorden, må komme inn mot Sognesjøen mellom Utvær og Holmengrå fra en retning mellom 210 og 240. Ytterst i Sognesjøen er det en del grunner, holmer og skjær som demper bølgene, men innenfor dette beltet er farvannet i stor grad rent og dypt. For å gi et estimat på dønning som kan forekomme ved Opedal deler vi strekningen fra åpent hav og inn til Opedal opp i 5 delstrekninger skilt med punkter. Inndelingen er vist i Figur 2 og Tabell 1. Tabell 1 Posisjoner for beregningspunkter Posisjon N E Punkt min min 0 Åpent hav Ytre Opedal Figur 2 Beregningspunkter for stegvis beregning av dønning (Arealis)

6 6 Metoden som benyttes er basert på at bølgene som skal inn gjennom en åpen sektor må ha en retning i havet utenfor sektoren som ligger innenfor sektorgrensene. Vi antar at bølge-energien utenfor sektoren er normalfordelt med en middelretning θ m og et standardavvik ρ. Vi kan da beregne hvor stor andel av bølge-energien som har en retning som tillater at bølgene går inn gjennom den åpne sektoren. Et eksempel på denne beregningen fra åpent hav til Punkt 1 er vist i Figur 3. Figuren viser at 39 % av bølge-energien fra åpent hav forventes å komme fram til Punkt 1, og dermed får vi en bølgehøyde i Punkt 1 på 69 % av bølgehøyden i åpent hav. Den maksimale inntrenging av bølger fra Nordsjøen skjer ved en bølgeretning i åpent hav på 225. Metoden forutsetter at refraksjonseffekter (dvs bunnens innvirkning) kan neglisjeres. Innenfor den ytre del av Sognesjøen er dette svært nær oppfylt. Sognefjorden er dyp, og det er stor dybde også inne ved land. Når beregningen av bølger i Punkt 1 er utført, får vi en ny middelretning som ligger midt i sektoren for Punkt 1, og vi foretar en ny beregning for Punkt 2. Ved å gå slik suksessivt innover, kommer vi til slutt fram til en andel av bølgeenergien som kan forventes å opptre ved Punkt 5. Resultatet av hele beregningen er vist i Figur 4, som viser utviklingen av forholdet mellom bølgehøyde i punktene 1 5 og bølgehøyde i åpent hav som funksjon av avstanden fra havet. I teorien kan vi forvente at ca 1 % av bølgehøyden i åpent hav kan finnes ved Ytre Opedal. SKJERMING MOT BØLGER 0.01 ENERGITETTHET RETNING GRADER Figur 3 Eksempel på beregning av bølge-inntrenging i en sektor , tilsvarende fra åpent hav til et punkt i Sognesjøen mellom Husøy og Hille (punkt 1). Det blå feltet representer energien fordelt over alle retninger i åpent hav, og det røde feltet representerer den energien som har en retning som gjør at den kommer inn til Punkt 1. I tillegg er det forutsatt at det er et energitap på 20 % som tap i brytning og skjerming av diverse mindre holmer og skjær.

7 7 Demping av havsjø åpent hav - Opedal 1.2 Dempingskoeffisient C Åpent hav Ytre Opedal Kumulativ avstand fra åpent hav km Figur 4 Demping av bølgehøyder fra åpent hav til Ytre Opedal. Teorien som er benyttet er godt utprøvet og regnes for å være konservativ, dvs at den gir estimater av bølgehøyder som er noe i overkant av det som virkelig vil opptre. Figur 5 viser resultat fra en sammenligning mellom metoden som er brukt ovenfor (kalt sektormetoden ) og to ulike numeriske modeller. Den ene modellen tar utgangspunkt i en situasjon med en bølgehøyde og en bølgeperiode (markert ved T = 4 s, T = 5 s,,, osv), og den andre benytter en sammensatt situasjon med mange bølgeperioder fordelt over et retningsspektrum. Vi ser at begge de to numeriske modellene gir lavere resultat enn sektormetoden, og konkluderer med at estimatet som er gitt ovenfor på 1 % av bølgehøyden ved Ytre Opedal vil være en øvre grense for bølgehøyden, som vil gjelde for bruas sørlige endepunkt. For de øvrige deler av brua vil bølgehøyden være enda lavere. 100-årsverdien for signifikant bølgehøyde utenfor Sognesjøen er H m0,100 = 10.6 m og 9.6 m for hhv retning 210 og 240, med tilhørende spektral topp-periode T p = s. Det vil si at den maksimale signifikante bølgehøyde av dønning ved Ytre Opedal er gitt ved: H ( m + 9.6) m m s, 100, YO = = 1 I teorien kan det oppstå en maksimal enkeltbølgehøyde innenfor en observasjon av signifikant bølgehøyde. Den maksimale enkeltbølgehøyden kan estimeres ved: H100,max = 2.0H,100, = 0. s YO 2 m

8 8 Bølgehøyde koeffisient som funksjon av retning Bølgehøydekoeffisient T =4 s 0.25 T =5 s 0.2 T =6 s 0.15 T =7 s T =8 s 0.1 Sektor 0.05 Spektral 6 s Retning i åpent hav Figur 5 Testing av ulike teorier for bølgedemping

9 9 4. LOKALE BØLGER I SOGNEFJORDEN 4.1 Vinddata Vinddata kan hentes fra Meteorologisk Institutt sin målestasjon ved Takle, som ligger på sørsida av Sognefjorden ca 7 km sørvest for Opedal (sør for Punkt 4, Figur 2). Selv om Takle ligger nært bru traseen, så er den skjermet av høye fjell i vest og sør. Det er også grunn til å tro at det vil være noe høyere vind over fjorden øst for Opedal Lavik ved vind fra nordøst, enn det som måles ved Takle. Vi har derfor justert vind-data fra Takle ved å øke vinden med 10 % i sektorene 30, 60, 270 og 300. Vindobservasjoner fra er inndelt i 30 sektorer, og en 3-parameter Weibull fordeling er tilpasset til hver retning. På grunnlag av fordelingene er så ekstremverdier beregnet. Figur 6 viser eksempel på tilpasning av en Weibull-fordeling (for alle retninger ved Takle), og Figur 7 viser beregningsresultat for ekstremverdier av 10 min middelvind for 12 retninger, og for returperioder 0,1 til 1000 år. Varighet av storm er antatt lik 3 timer. Ved beregningen av ekstremverdier er det tatt hensyn til at vinden kan dreie inntil 30 fra den retningen som er målt ved Takle. Dette er gjort ved å la ekstremverdien for en retning være den maksimale verdien av retningen selv og dens to nabosektorer.

10 10 Figur 6 Tilpasning av 3-parameter Weibull-fordeling til vind-data fra Takle

11 11 Opedal - Lavik A Extreme values of wind speed vs direction Wind speed U10 m/s Rp = 0.1 Rp = 0.5 Rp = 1.0 Rp = 5.0 Rp = 10 Rp = 25 Rp = 50 Rp = 100 Rp = Direction degrees Figur 7 Ekstremverdier av 10 min middelvind ved kryssingstedet Opedal Lavik. 4.2 Vindbølger Vindbølgene som dannes er satt opp av lokal vind inne i Sognefjorden. Fjorden er så lang og smal, og omgitt av så høye fjell at topografien vil ha en vesentlig styrende effekt på vinden. Generelt vil vinden ha en tendens til å blåse enten inn eller ut fjorden. Disse effektene er ivaretatt ved at målestasjonen på Takle ligger nede ved fjorden, og at vinden er justert for å ta hensyn til lokale effekter. Bølgene er beregnet v hj a SINTEFs bølgeberegningsprogram HSCOMP. Dette programmet er basert på internasjonale standarder for bølgeberegning, men med spesielle tilpasninger for norske forhold, som for eksempel lange og smale eller sammensatte sjøoverflater ( strøklengder ). I beregningen forutsettes det at bølgeretningen er lik vindretningen, og at en ekstrem vind skaper en ekstrem bølgesituasjon med identisk returperiode (eks. 100 års bølgehøyde skapes av en 100 års vind). Bølgene er beregnet i 3 punkter kalt A, B og C, se Figur 8. Resultatet av beregningene er gitt i Figur 8 - Figur 10, og oppsummert i Tabell 2.

12 12 A B C Figur 8 Beregningspunkter for vindgenererte bølger i antatt brutrasé 3.50 Opedal - Lavik A Extreme values of wind wave height vs direction Significant wave height Hm0 m Rp = 0.1 Rp = 0.5 Rp = 1.0 Rp = 5.0 Rp = 10 Rp = 25 Rp = 50 Rp = 100 Rp = Direction degrees Figur 9 Ekstremverdier av vindgenererte bølger, Punkt A

13 Opedal - Lavik B Extreme values of wind wave height vs direction Significant wave height Hm0 m Rp = 0.1 Rp = 0.5 Rp = 1.0 Rp = 5.0 Rp = 10 Rp = 25 Rp = 50 Rp = 100 Rp = Direction degrees Figur 10 Ekstremverdier av vindgenererte bølger, Punkt B 3.00 Opedal - Lavik C Extreme values of wind wave height vs direction Significant wave height Hm0 m Rp = 0.1 Rp = 0.5 Rp = 1.0 Rp = 5.0 Rp = 10 Rp = 25 Rp = 50 Rp = 100 Rp = Direction degrees Figur 11 Ekstremverdier av vindgenererte bølger, Punkt C

14 14 Tabell 2 Returperiode år Beregnede ekstremverdier av signifikant bølgehøyde angitt i m i Punkt A, B og C Retning Punkt A Punkt B Punkt C Det finnes ingen modeller som viser oppbyggingen av bølgehøyder spesielt. Observasjoner gjort under JONSWAP-prosjektet i 1973 (1) viser imidlertid at man kan forvente en tilnærmet lineær oppbygging av periode og bølgehøyde som funksjon av tiden. På 100 års nivå kan en regne at det i gjennomsnitt vil ta 1.5 time fra stormen starter til den når en stabil maksimaltilstand. I den fasen hvor stormen svekkes og bølgene reduseres ned mot null, får man imidlertid en lineær reduksjon av bølgehøyden, mens perioden holder seg konstant.

15 15 Tabell 3 Tabell over maksimale ekstremverdier ved 100 års returperiode for punktene A, B og C (vindgenererte bølger) Punkt Parameter A (nord) B C (sør) Signifikant bølgehøyde H m0 m Spektral topp-periode T p s Retning (fra) Max enkeltbølgehøyde H max m Bølgelengde L m Horisontal 80 m, m/s Vertikal 80 m, m/s 0 0 0

16 16 5. SKREDGENERERTE BØLGER Det er rapportert om en mulighet for et skred ved Stampevika i Flåm, se Figur 1 og Figur 12. Skredets volum er ikke kjent, men er i noen kilder omtalt som flere millioner m 3. Stampevika Figur 12 Oversiktskart, Flåm NGI har i en rapport vurdert de lokale konsekvenser av et skred ved Stampa (1). I NGI rapporten har en vurdert 3 scenarier med skredvolumer på 0.2, 5.0 og m 3. Konsekvensene for Flåm av det minste skredet er moderate, men for de to største er det beregnet bølgeamplituder på hhv ca 12 og 40 m over stillevannsnivå. Det påpekes imidlertid at bukta inn mot Flåm er grunn med maksimale dybder rundt 60 m, slik at sjøen ved de største skredvolumene vil fylles fullstendig av skredmasser, og at det er klare begrensninger på hvor høye bølger som kan dannes ved så små vanndyp. SINTEF utførte i 2008 en serie laboratorieforsøk med skred fra Åkneset ned i Sunnylvsfjorden, og påfølgende bølger inn mot Hellesylt og Geiranger ble observert. En oppsummering av disse resultatene finnes i (3). I laboratorieforsøkne som ble utført i skala 1 : 500 var interessen rettet mot de utsatte samfunnene, det vil i praksis si at man observerte skredbølger som forplantet seg

17 17 innover fjorden mot grunnere vann og trangere fjorder. I ettertid har både NGI og SINTEF søkt å verifisere numeriske modeller med utgangspunkt i laboratorieforsøkene. NGI har benyttet sin modell i rapporten gitt som referanse (1). Deres konklusjon er at i et punkt nord for samløpet mellom Nærøyfjorden og Aurlandsfjorden (ca 15 km nord for skredstedet) vil maksimal bølgeamplitude av det største scenariet være ca 3.0 m, mens det minste er noen få dm. Det synes derfor rimelig at bølgeamplitudene avtar raskt når man beveger seg i retning av dypere og breiere fjorder. Dette er i samsvar med en eksperimentell studie utført av SINTEF på bølger fra Åkneset i retning av nordover og mot Storfjorden. Dette er en del av fjorden som ikke ble modellert i laboratoriet, men samsvaret som ble oppnådd mellom laboratoriemodell og numerisk modell gir et grunnlag for å ha betydelig tillit til den numeriske modellen. Et eksempel på resultat er gitt i Figur 13. Her initieres bølgene ved skredstedet ved Åkneset, og resten av fjordsystemet sørover mot Hellesylt og Geiranger er fjernet. Den halvsirkelformede formen er en modellteknisk tilpasning som brukes til å generere bølger som løper nordover langs Sunnylvsfjordens nordre del. Ved utløpet i Storfjorden har vi grovt sett en dobling av fjordbredden, og dybden i midten av fjorden øker fra ca 330 m til nesten 700 m. Vi ser at bølgene fortsetter å være høye innover i retning av Tafjord, mens de raskt taper høyde når de kommer ut i den dypere og breiere Storfjorden i retning mot vest. Figur 13 Eksempel på observerte bølgehøyder ved harmoniske bølger generert ved Åkneset. Bølgehøyde 10 m, periode 85 s. Bølgehøydeskala oppe til venstre.

18 18 Reduksjonen i bølgehøyde med avstand fra skredstedet er vist i Figur 14, som er hentet fra forsøkene i Sunnylvsfjorden/Åkneset. Resultat fra 7 ulike forsøk med varierende skredvolum er vist sammen med observert bølgehøyde ved 4 ulike målesteder. Vi ser at bølgene som forplanter seg nordover (mot dypere vann og breiere fjord) er lavere enn de som forplanter seg sørover. Ved Hellesylt er det noen lokale effekter som gir en kraftig økning i bølgehøyden, men vi ser at ved Geiranger er bølgehøyden % av det den er ved målepunktet like sør for skredet. Vi har altså en betydelig reduksjon av bølgehøyden over en avstand på ca 22 km til tross for at fjorden smalner inn og blir trangere. Bølgehøyde m Bølgehøyde som funksjon av avstand fra skredstedet Nord Sør Hellesylt Geiranger Avstand fra Åkneset km Figur 14 Bølgehøyde som funksjon av avstand fra skredstedet, Åkneset/Sunnylvsfjorden Både laboratorieforsøkene og de numeriske modellene indikerer at dempingen av bølgene blir betydelig sterkere når bølgene forplanter seg i retning av dypere vann og breiere fjord. Avstanden fra Flåm til Opedal-Lavik er til sammenligning ca 140 km, og vanndybden øker gradvis til over 1200 m på strekningen. Laboratorieforsøkene viste at perioden på det bølgetoget som dannes er gitt av bredden og dybden på fjorden der skredet initieres, og er gitt ved LB T = ; 0.5 gd der L b er fjordbredden g er tyngdens akselerasjon og d er (gjennomsnittelig) vanndybde. Hvis vi antar at den effektive fjordbredden ved Flåm er 900 m og vanndybden er 50 m, gir det en periode på 85 s. En annen observasjon i laboratorieforsøkene var at det på grunn av refleksjoner i fjorden ble dannet et tog med mange bølger, slik at svingningene i fjorden hadde en varighet på mellom 30 og 60 minutter i full skala.

19 19 Vår konklusjon etter de foreliggende data er at det er lite sannsynlig at en skredinitiert bølge vil kunne føre til bølger ved brukryssingsstedet Opedal-Lavik, som ligger ca 140 km fra skredstedet. Det er sannsynlig at bølgene vil kunne observeres som en sterkt dempet svinging med antatt periode på ca 85 s og amplituder på noen få dm. Dette estimatet kan forbedres ved at man anvender de tilgjengelige numeriske modeller på en fullstendig modell av hele Sognefjorden. 6. STRØM Beregningene er gjennomført med den numeriske strømmodellen SINMOD som er utviklet ved SINTEF (4, Slagstad & Wassmann, 1996). Drivkreftene som er representert i modellen er tidevann, vind, og tilrenning fra de viktigste elvene. Oppløsningen (horisontal rutestørrelse) på Sognefjordmodellen er 800 m, og denne modellen er nøstet til en større 4 km modell for Norskekysten, som igjen er nøstet til en 20 km modell som dekker Nord-Atlanteren. Dette hierarkiet av modeller er vist i Figur 15. I vertikalretninger er det definert opptil 21 lag med tykkelse økende gradvis fra 5 m i de øverste 40 m av vannsøylen til 1000 m ved bunnen i dyphavet.

20 20 Figur 15 Nøsting av modeller fra 20 km via 4 km til 800 m oppløsning. Dybder i meter. Strømmodellen er kjørt for perioden til , dvs. ett og et halvt år. For denne perioden er det tatt ut og lagret tidsserier av beregnet strømhastighet i dybde 10 m, 30 m og 75 m for fem posisjoner (stasjoner) hvert 20 sekund. De tre første stasjonene (St. 1 3) er på strekningen Opedal Lavik, St. 4 ligger på motsatt side av fjorden fra Opedal og St. 5 ligger på motsatt side av fjorden fra Lavik. Beliggenheten av stasjonene er vist på sjøkartet i Figur 16.

21 21 Figuren viser også et utsnitt av 800 m modell-gridet for det aktuelle området. Legg merke til at modellen er dreid i forhold til sjøkartets nord-sør. Det er i størrelsesorden 5 7 celler tvers over fjorden. Dette er trolig tilstrekkelig oppløsning til å gi et bra estimat av middelstrømmens styrke, men for grovt til å få fram de mindre virvlene som ofte dannes på steder med retningsforandringer eller bak hindringer (nes etc.) når strømmen snur. St. 3 St. 4 St. 2 St. 5 St. 1 Figur 16 Sjøkart for ytre del av Sognefjorden (øverst) med angivelse av stasjoner der det er tatt ut tidsserier for strømhastighet, samt utsnitt av 800 m modell-grid (nederst). Pilens i nederste plott viser definert lokal hovedretning på fjorden.

22 Resultater Figur 17 viser scatterplott av hastighet for alle fem stasjoner og alle tre dybder for hvert 20. sek gjennom hele simuleringen (hastighetsvektoren framkommer som en vektor fra origo til hvert punkt i plottet, og det er punkt i hvert plott). Plottet er vist i modellkoordinatene. Det framgår at strømmen går fram og tilbake med tidevannet i fjordens hovedretning, men med betydelige avvik. I enkelte sjeldne situasjoner oppstår det sterk strøm som kan avvike mye fra hovedretningen dette er sannsynligvis hendelser som er satt assosiert f. eks. med sterk vind. Middelstrømmen er angitt med et + symbol i plottene. Den er gjennomgående rettet ut fjorden i overflatelaget og innover fjorden i de lavere lagene. Hastigheten på denne middelstrømmen er meget lav, med 1 4 cm/s i overflaten og mindre enn 1 cm/s på dypere vann. Midlere strømfart og retning for alle stasjoner og dybder er samlet i Tabell 4. Tabell 4 Midlere strømfart og retning for ulike stasjoner og dyp. D = 0-10 m D = 30 m D = 75 m U mid (m/s) Retning U mid (m/s) Retning U mid (m/s) Retning St m/s m/s m/s 105 St m/s m/s m/s 114 St m/s m/s m/s 150 St m/s m/s m/s 109 St m/s m/s m/s 166 Scatter-plottene viser at høyeste beregnede strømfart i den mest strømutsatte posisjonen St. 2 (midtfjords) er på 0,77 m/s i overflatelaget, 0,30 m/s i 30 m dyp og 0,20 m/s i 75 m dyp.

23 23 Figur 17 UV-plott av strøm, St Overflate (blå), D = 30 m (grønn), D = 75 m (rød).

24 24 I det følgende er strømmen regnet om til komponent i fjordens hovedretning som er antatt å avvike med 30 grader fra x-retningen i gridet, som definert i det nederste plottet i Figur 16. Tidsserier for strømmen i hovedretningen er vist i Figur 18. Strøm som er rettet innover fjorden har positiv verdi mens strøm som er rettet utover har negativ verdi. Maksima og minima fra disse tidsseriene er samlet i Tabell 5. Her kan bla. overnevnte høyeste registrerte strømfart i overflatelaget i St. 2 på 0,77 m/s gjenfinnes som en positiv verdi, dvs. at den er rettet innover fjorden. Sterkeste strøm ut fjorden i samme stasjon og dybde er på 0,56 m/s, og maksimalverdiene på 0,30 m/s i D = 30 m og 0,20 m/s i D = 75 m/s var begge for utgående strøm. Tabell 5 Beregnede ekstremverdier og middelverdi av strøm i fjordens hovedretning. D = 0-10 m D = 30 m D = 75 m U min U middel U max U min U middel U max U min U middel U max St St St St St

25 Se figurtekst side

26 Se figurtekst side

27 27 Figur 18 Beregnet strøm i fjordens hovedretning. Posisjon (St. 1 5) og vanndyp D som angitt: D = 10 m; blått, D = 30 m; grønt og D = 75 m; rødt. Figur 19 viser et utsnitt av tidsserien for strøm i fjordens hovedretning for D = 75 m, midtfjords. Tidsserien viser strømmen i en åtte dagers periode i tiden rundt beregnet ekstremverdi som var på 0,19 m/s. Dette var en periode med vedvarende og til dels sterk pålandsvind, der det sees å ha foregått stor netto uttransport av bunnvann fra fjorden. Det halvdaglige tidevannet (med periode i overkant av 12 timer og amplitude i størrelsesorden 0,025 m/s) er overlagret på den mer storstilte uttransporten. Figur 19 Utsnitt av tidsserien i Figur 18 for St. 2, D = 75 m som viser hendelsen med sterkeste strøm på dag nr. 358, dvs

28 Usikkerheter i strømberegningen Det er tre årsaker til usikkerheter i strømberegningen: 1. Den relativt grove oppløsningen med rutestørrelse på 800 m gjør at detaljer i strømmen ikke kan modelleres. Dette gjelder f eks virveldannelser bak nes og holmer. Dersom en slik virvel dannes, kan den rive seg løs og drive med strømmen og gi opphav til en strøm som over en kort strekning over fjorden vil skifte retning med Vinden er inkludert i modellen med den effekt den har på oppstuving og påfølgende trykkforskjeller som driver strømmen. I overflatelaget (0 0.5 m) vil imidlertid vinden drive et tynt sjikt av overflatevann som kan ha en annen retning enn strømmen i lagene under. Normalt regner man med av hastigheten av vannet i dette overflatesjiktet (eksempelvis olje eller flytende forurensing) vil være ca 3 % av vindhastigheten. For vind med returperioder 1, 100 og 1000 år vil dette tilsvare driftshastigheter på overflatelaget på hhv 0,6, 1.0 og 1.2 m/s. Det er ikke sannsynlig at disse strømhastighetene vil kunne påvirke konstruksjoner eller utgjøre noen krefter på ei flytebru. Vind-drevet strøm er likevel den strømmen som oftest observeres, og som vil danne grunnlaget for subjektive oppfatninger av strømmens hastighet. 3. Lagdeling i sjøen inntreffer om våren og om høsten når vann fra elver med lav saltholdighet flyter oppå de underliggende masser av saltere og tyngre hav-vann. Fersk/brakkvannet øverst kan i noen tilfeller gli med lav friksjon over hav-vannet under, og dermed kan hele krafta fra f eks vind overføres til et relativt tynt overflatelag (1 5 m) uten at kraften fordeles nedover i vannmassene. I slike tilfeller kan overflatelaget komme opp i store hastigheter, og noen ganger strømme i motsatt retning av den underliggende tidevanns-strømmen. Modelleringen av detaljer kan forbedres ved å lage en ny modell med enda finere oppløsning (størrelsesorden 100 m), men en slik modell vil sannsynligvis ikke endre på maksimalverdiestimatene, men bare på fordelingen av strømmen over fjorden. Usikkerheter knyttet til vind og lagdeling kan bare forbedres gjennom programmer for innhenting av informasjon om lagdelingens utstrekning og tykkelse, og mer omfattende modellering enn den grove modelleringen som er utført her. For første ordens estimater på endelige strømhastigheter anbefaler vi å addere enn sikkerhetsmargin som bør være ca 0.50 m/s i overflaten (0 10 m), og ca 0.25 m/s for dyp ned til ca 100 m.

29 29 7. REFERANSER 1. Hasselmann K, m fl. : Measurements of Wind-Wave Growth and Swell Decay during the Joint North Sea Wave project (Jonswap), Deutsches Hydrographisches Institut, Hamburg, Domaas U, Glimsdal S: Skred og flombølger ved Flåm, Aurland kommune, NGI rapport no , mars Lothe, A E: Ras i vannmagasiner Konklusjoner fra modellforsøk, SINTEF rapport til NVE under utgivelse, november Slagstad, D. and Wassmann, P. (1996). Climate change and carbon flux in the Barents Sea: 3-D simulations of ice distribution, primary production and vertical export of particulate organic carbon. Memoirs of National Institute of Polar Research, Special Issue, No. 51. Proceedings of the International symposium on Environmental Research in the Arctic; July 1995, Tokyo.