NOTAT. SMS Sandbukta Moss Såstad. Temanotat Kartlegging av strømningsforhold. Sammendrag

Transkript

1 NOTAT Oppdrag Sandbukta Moss Såstad, Saks. Nr Kunde Bane NOR Notat nr. Forurenset grunn/ Dato Til Fra Kopi Ingunn Helen Bjørnstad/ Bane NOR Rambøll Sweco ANS/ Michael R. Helgestad Rambøll Sweco ANS/Kristoffer Krosby Temanotat Kartlegging av strømningsforhold Sammendrag I forbindelse med Bane NORs prosjekt «Nytt dobbeltspor Sandbukta Moss Såstad» er det kartlagt strømforhold i nærheten av utslippspunktene. Opplysninger om strømforhold er nødvendig for å vurdere innblanding av utslippene. Strømmålingene ble utført i perioden Strøm ble målt gjennom hele vannsøylen ved hjelp av to akustiske profilerende strømmålere. I Mossesundet var vanndypet ved målestasjonen ca. 50 m og i Verlebukta ca. 20 m. Det ble i tillegg benyttet en akustisk doppler punktmåler innerst i Verlebukta ved Moss Havn, dette for å kartlegge strømforholdene nær sjøbunnen. Vanndypet på denne målestasjonen var 8 m. Resultatene fra strømmålingene i Mossesundet viser at strømhastighetene her er relativt lave; gjennomsnittshastigheten var 5-7 cm/s i de ulike vannlagene. Strømretning varierte mye gjennom måleperioden, men den dominerende strømretningen var mot nord. Profilerende målinger i Verlebukta viste at gjennomsnittlig strømhastighet her var 5-7 cm/s i de ulike vanndypene. Den vanligste strømretningen var mot nord i de ulike vannlagene, men det var mye variasjon i måleperioden. Innerst i Verlebukta ved Moss Havn var strømhastigheten ved bunnen noe lavere (gjennomsnittlig 3,8 cm/s). Innhentet informasjon om strømforhold benyttes til å simulere anleggsvannets innblanding i resipientene. 1/17 Rambøll Sweco ANS Org

2 1. Innledning Dette er et av 7 faglige notater som ligger til grunn for Bane NORs søknad om utslipp fra anlegg ved bygging av nytt dobbeltspor Sandbukta Moss Såstad. Følgende registreringer og arbeider er utført: Kartlegging av bakgrunnsnivå og variasjoner av turbiditet Kartlegging av strømningsforhold Beregninger av utslippets spredning og innlagring i resipientene Kartlegging av bløtbunnsfauna Kartlegging av sjøbunnens forurensningstilstand Kartlegging av ålegras Kartlegging av innlekkasje i byggegrop Foreliggende notat omhandler strømforhold i nærheten av de planlagte utslippspunkter. Registreringene og vurderingene er utført av: Miljørådgiver, Hanne Vidgren, Rambøll Norge Dr. scient. marin geologi, Aud Helland, Rambøll Norge 1.1 Målsetting Hensikten med foreliggende undersøkelse har vært å skaffe opplysninger om strømforholdene i nærheten av utslippene i Mossesundet og Verlebukta. Strømhastighet vil være én av de avgjørende faktorene for utslippets spredning. Innsamling av strømdata er nødvendig for å kunne vurdere utslippsvannets innblanding i resipienten. Resultatene fra strømmålingene vil videre benyttes som inngangsdata for utslippsmodellering. Foreliggende notat beskriver metode og resultater for utførte strømmålinger i Mossesundet og Verlebukta. Variasjonen i strømhastighet og retning kan skyldes en rekke faktorer, som for eksempel tidevannsstrøm, vind og ferskvannstilførsel. For å studere disse prosessene i detalj kreves en mer omfattende undersøkelse enn det som har vært hensikten i foreliggende notat. 2. Materiale og metode 2.1 Strømmålere Strømningsforhold i nærheten av utslippspunkter i Mossesundet og Verlebukta ble kartlagt ved utplassering av tre strømmålere, én i Mossesundet og to i Verlebukta (Tabell 1). Målinger ble utført i perioden I Mossesundet ble det benyttet en profilerende akustisk doppler-strømmåler (ADCP) av type Nortek Aquadopp 600 khz. Med dette instrumentet ble det målt strømretning og hastighet gjennom hele vannsøylen. Måleren var satt ut på ca. 50 m vanndyp rett innenfor det trange bassenget i Mossesundet (se Figur 1). Måleren var plassert sør i området for forberedende arbeider i Sandbukta, og ikke langt fra området hvor fremtidig tunneldriving (entreprise SMS 2A) skal foregå. Resultatene fra målestasjonen antas å være representative for området. I Verlebukta ble det utført strømmålinger i nærheten av begge utslippspunktene. En profilerende strømmåler av typen Nortek Aquadopp 400 khz ble satt ut ved 20 meters dyp 2/17

3 ved stasjon VB1 (plassering er vist i Figur 2). Innerst i Moss Havn ble det brukt en akustisk doppler-strømmåler av type Nortek Aquadopp. Måleren ble plassert ved 8 meters vanndyp og målte strøm ca. 1 m over sjøbunnen. Tabell 1. For målinger av strømforhold i resipientene Mossesundet og Verlebukta ble det satt ut tre strømmålere. Tabellen oppsummerer de utførte målingenene. Mossesundet 1 (MS1) Verlebukta 1 (VB1) Verlebukta 2 (VB2) Profilerende ADCP (600 khz) Profilerende ADCP (400 khz) Aquadopp punktmåler , , , Stasjon Type måler Koordinater Måleperiode m 0 40 m 10 min 2 m 20 m 0 18 m 10 min 2 m 8 m 7 m 10 min NA Vanndyp Måledyp Registreringsintervall Cellestørrelse (punktmåler) Figur 1. For strømmålinger i Mossesundet ble det satt ut en profilerende ADCP ved 50 m vanndyp. Kartet til venstre viser posisjonen til målestasjon MS1, og kartet til høyre viser bunntopografien i området. Omtrentlig plassering av planlagte utslippspunkt er markert med rød sirkel i kartet til venstre. 3/17

4 Figur 2 For målinger av strømforhold i Verlebukta ble en profilerende strømmåler (ADCP) plassert på 20 m vanndyp (VB1), og en punktmåler ble plassert på ca. 8 m vanndyp (VB2). Kartet viser posisjoner av stasjoner. Omtrentlig plassering av planlagte utslippspunkt er markert med rød sirkel. 2.2 Fartøy Utsettelse og opptak av strømmålere ble utført fra Universitetet i Oslos forskningsfartøy «Trygve Braarud». Fartøyet er utstyrt med vinsj/kran, navigasjonssystem og ekkolodd, og tilstrekkelig dekkplass for prøvebearbeiding. Fartøyets eget HMS-system ble fulgt. 3. Resultater 3.1 Mossesundet Tabell 2 oppsummerer resultater fra strømmålinger i Mossesundet (MS1). I foreliggende notat er resultater for vanndybdene 10, 20 og 30 m vist. Resultatene fra strømmålinger i Mossesundet er presentert visuelt i Vedlegg 1. Figur V1-1 viser tidsserien for strømhastighet, Figur V1-2 viser gjennomsnitt og maksimal strøm for ulike retninger, Figur V1-3 viser histogram for strømhastighet og Figur V1-4 viser histogram for strømretning. Resultater er vist for utvalgte vanndybder 10, 20 og 30 m. Strømhastighet varierte noe med dypet i måleperioden. Den høyeste medianverdien ble funnet på 10 m dyp (7 cm/s), og den laveste ble funnet på 30 m dyp (5 cm/s). Maksimal strømhastighet ved overflaten var >50 cm/s. Slike strømhastigheter forekom derimot svært sjelden. Ved 30 m dyp var maksimal strømhastighet 18 cm/s. I de øverst 20 m av vannmassene varierte strømretningen mye. Dominerende strømretning ved 10 m dyp var mot 45, 30, 15, 360 i fallende rekkefølge. Dypere i vannmassene var retninger mot nord ( º) svakt dominerende. 4/17

5 Tabell 2. Oppsummering av resultater fra strømmålinger i Mossesundet (MS1). 3.2 Verlebukta Profilerende målinger, stasjon VB1 Tabell 3 oppsummerer resultater fra profilerende strømmålinger i Verlebukta (VB1). I foreliggende notat er resultater for vanndybdene 15, 10 og 5 m vist. Resultatene fra profilerende strømmålinger i Verlebukta (VB1) er presentert visuelt i Vedlegg 2. Figur V2-1 viser den observerte strømhastigheten i måleperioden, Figur V2-2 viser gjennomsnittlig og maksimal strøm for ulike retninger, Figur V2-3 viser histogram med fordeling av strømhastighet og Figur V2-4 viser histogram med fordeling av strømretning. Resultater er vist for vanndypene 5, 10 og 15 m. Strømhastigheten er i noen perioder høyere på overflaten enn i dypere vannmasser. Gjennomsnittshastigheten på vanndypene 5, 10 og 15 m var henholdsvis 7, 6 og 5 cm/s. Den høyeste hastigheten ble observert i 10 meters dyp hvor det var korte perioder med strømhastighet opp mot 27 cm/s. Selv om det i alle vannlag var stor variasjon i strømretningen, var dominerende strømretning mot nord. 5/17

6 Tabell 3 Oppsummering av resultater fra profilerende strømmålinger i Verlebukta (VB1) Punktmålinger, stasjon VB2 Resultater av strømmålinger utført innerst i Verlebukta (målestasjon VB2) er gjengitt i Vedlegg 3. Figur V3-1 viser registrert strømhastighet i måleperioden, Figur V3-2 viser strømretninger i måleperioden, Figur V1-3 viser histogrammer med fordeling av strømhastighet og -retning, og Figur V3-4 viser målte strømhastigheter for ulike retninger. Alle resultatene er vist for 7 m vanndyp. Oppsummering av resultatene er vist i Tabell 4. Strømhastighetene i området er relativt lave med gjennomsnitt på 3,8 cm/s og det kommer kun enkelte korte perioder med strømhastighet høyere enn 20 cm/s. I måleperioden var det innerst i Moss Havn store variasjoner i strømretningen. I bunnlaget er nordgående strøm svakt dominerende, men ofte med skift mot mer sørgående strømretninger. Tabell 4. Oppsummering av resultater fra punktmålinger i Verlebukta (VB2). Stasjon VB2 Strømhastighet (7 m dyp) Gjennomsnitt 3,8 cm/s 10 % percentil 1,1 cm/s 90 % percentil 6,8 cm/s Vanligste retning 0-20 º (nord-nordøst) 6/17

7 4. Konklusjoner Foreliggende notat har presentert metode og resultater for strømmålinger utført i Mossesundet og Verlebukta i perioden januar februar Strømhastigheten er generell lav og gjennomsnittlig strømhastighet ved målestasjonene var mellom 5-7 cm/s ved alle vanndyp, både i Mossesundet og Verlebukta. Selv om strømforholdene kan variere i tid og rom gir de utførte målingene et godt inntrykk forholdene i området. En rekke faktorer er med på å bestemme strømforhold i et område og strømmen på et gitt sted vil påvirkes av ulike regelmessige eller uregelmessige drivkrefter. Strømforhold i Mossesundet og Verlebukta kan påvirkes blant annet av tidevannsvariasjoner, ferskvannstilførsel, vind og topografi. Strømhastighetene som har blitt registrert kan brukes som grunnlag for å beregne innblanding av utslipp fra anleggsarbeider i Mossesundet og Verlebukta. 7/17

8 Vedlegg 1 Resultater fra strømmålinger i Mossesundet (målestasjon MS1) Figur V1-1. Strømhastighet (m/s) for utvalgte dyp (10, 20 og 30 m) i Mossesundet (MS1). 8/17

9 Figur V1-2. Gjennomsnittlig strømhastighet (øverst)- og maksimalstrøm (nederst) for forskjellige retninger og dybder i Mossesundet (MS1). 9/17

10 Figur V1-3. Histogram med fordeling av strømhastighet for utvalgte dyp (10, 20 og 30m) i Mossesundet (MS1). 10/17

11 Figur V1-4. Histogram med fordeling av strømretning for utvalgte dyp (10, 20 og 30m) i Mossesundet (MS1). 11/17

12 Vedlegg 2 Resultater fra strømmålinger i Verlebukta (målestasjon VB1) Figur V2-1. Strømhastighet (m/s) for utvalgte dyp (5, 10 og 15 m) i Verlebukta (VB1). 12/17

13 Figur V2-2. Gjennomsnittlig strømhastighet (øverst)- og maksimalstrøm (nederst) for forskjellige retninger og dybder i Verlebukta (VB1). 13/17

14 Figur V2-3. Histogram med fordeling av strømhastighet for utvalgte dyp (5, 10 og 15 m) i Verlebukta (VB1). 14/17

15 Figur V2-4. Histogram med fordeling av strømretning for utvalgte dyp (5, 10 og 15 m) i Verlebukta (VB1). 15/17

16 Vedlegg 3 Resultater fra strømmålinger i Verlebukta (målestasjon VB2) Figur V3-1. Strømhastighet (m/s) i 7 meters dyp i Verlebukta (VB2). Figur V3-2. Strømretning i 7 meters dyp i Verlebukta (VB2). 16/17

17 Figur V3-3. Histogram med fordeling av strømhastighet (til venstre) og retning (til høyre) ved 7 m dyp i Verlebukta (VB2). Figur V3-4. Strømhastighet og retning av alle registrerte målinger i Verlebukta (VB2). 17/17