11 2016 Måling av vannstrøm ved Bromsen, Åfjord, oktober-november 2016 NorgeSkjell AS Etter Norsk Standard NS 9425-2: 2003 AQUA KOMPETANSE AS
Aqua Kompetanse A/S Kontoradresse : Strandveien, Lauvsnes Postadresse : 7770 Flatanger Telefon : 74 28 84 30 Mobil : 905 16 947 E-post : post@aqua-kompetanse.no Internett : www.aqua-kompetanse.no Bankgiro : 4400.07.25541 Org. Nr. : 982 226 163 Rapportens tittel: Måling av vannstrøm ved Bromsen, Åfjord, oktober-november 2016 Dato for rapport: 12.12.2016 Måleperiode: 20.10-15.11.2016 Antall sider uten vedlegg: 24 Antall sider totalt: 24 Forfatter(e): Anja Pedersen og Linda Hagen Prosjektleder: Anja Pedersen Prosjekt-/rapport nr.: 242-12-16S Oppdragsgiver: NorgeSkjell AS Tilgjengelighet: På forespørsel Instrumenttype: Dybde målested: GPS-koordinater, instrumentrigg: Fylke: Sør Trøndelag 1 doppler profilerende Ca. 30 m 63 57.110N 10 00.868Ø Kommune: Åfjord Resultatoversikt: Bromsen 63 57.110N 10 00.868Ø 5 meter 15 meter 21 meter Gjennomsnitt (cm/s): 10 5 5 Maksimalhastighet, (cm/s): 32 18 18 Strømstyrke 0-1 cm/sek (%): 0.78 3.29 3.40 Neumann parameter: 0.72 0.31 0.51 10-års strøm, beregnet: 53.0 30.5 30.4 50-års strøm, beregnet: 59.4 34.2 34.0 Emneord: Vannstrøm, overflatestrøm, spredningsstrøm, bunnstrøm, doppler Ansvarlig for: Dato: Signatur: Prosjektet/rapportering: Anja Pedersen 12.12.2016 Kvalitetssikret av: Linda Hagen 13.12.2016 2016. Kopiering av rapporten kan kun skje i sin helhet. Dersom deler av rapporten (konklusjoner, figurer, tabeller, bilder eller annen gjengivelse) er ønskelig, er dette kun tillatt etter skriftlig samtykke fra. 1
Innholdsfortegnelse Innledning... 3 Kort vurdering... 4 Materiale og metode... 4 Resultater... 5 Tidsserier strømhastighet... 7 Strømrose gjennomsnittlig strømhastighet... 9 Strømrose maksimal strømhastighet... 11 Histogram strømhastighet... 13 Histogram strømretning... 15 Histogram strømretning og hastighet... 17 Strømrose vanntransport (fluks)... 19 Progressiv vektor... 21 Sensorer trykk registrert av instrument... 22 Sensorer instrumenthelning (tilt)... 23 Sensorer sjøtemperatur... 23 Retning med returperiode... 24 2
Innledning har på oppdrag fra NorgeSkjell AS utført strømundersøkelser ved Bromsen i Åfjord kommune (figur 1 og 2). NorgeSkjell AS satte ut og tok opp strømmåleren. Rapporten presenterer en oppsummering av resultatene fra strømmålingene, og er bygd på forutsetningen om at du/dere studerer vedlagt data nøye selv. Strømmålingene ble foretatt i perioden 20. oktober til 15. november 2016, og rådata finnes oppbevart hos. Figur 1: Oversiktskart over Fosen, posisjon for strømmåler er markert med en rød boks. Kartkilde: Olex. Figur 2: Oversiktskart over Bromsen, posisjon for strømmåler er markert med et grønt kryss. Kartkilde: Olex 3
Kort vurdering Det er registrert gjennomsnittlig vannstrøm på 10 cm/sek på 5 meters dyp, og observert maksimal hastigheten er 32 cm/sek. På 15 og 21 meters dyp er det registrert en gjennomsnittsstrøm på 5 cm/sek og maksimalhastighet på 18 cm/sek. Det er registrert lite strømstille i alle vurderte dyp gjennom måleperioden. Vanndynamikken (spesielt i overflaten) ser i stor grad ut til å være påvirket vind, hvor lengere perioder med sørøstlig vind har ført til en relativt ensrettet strøm i overflaten. Vannstrømmen vil på grunn av vindforholdene ikke være forventet/representativ for hvordan strømforholdene er på lokaliteten til enhver tid. Materiale og metode Strømmålingene ved Bromsen er gjennomført i henhold til NS 9415-2:2003, med unntak av dataseriens utstrekning i tid (26 døgn). For å måle vannstrøm ble det benyttet en 400 khz akustisk profilerende strømmåler levert av Nortek AS. Dopplermåleren registrerer i 1 minutt sammenhengende, og hviler i 9 minutter. Instrumentet er satt opp til å måle i 32 celler med en cellestørrelse på 2 meter, dette gir en rekkevidde på 64 meter. Tabell 1: Informasjon om oppsett, ID og måletidspunkt. Parameter Doppler NS1 Målertype Nortek profilerende doppler Hode ID / Kort ID AQP 7142/ AQD12159 Frekvens (khz) 400 Måleretning Opp Måleintervall (min) 10 Midlingsperiode (min) 1 Antall celler (#) 32 Cellestørrelse (meter) 2 Tidsrom for gyldige registreringer 20.10.2016 11.40-15.11.2016 11.30 Det er foretatt en manuell og en automatisk kvalitetskontroll av datasettene med programvaren SeaReport. I forbindelse med den manuelle kvalitetskontrollen ble enkelte isolerte strømtopper fjernet grunnet høy signalstyrke og vertikale hastigheter. Målinger fjernet er listet under. Tabell 2: Oversikt over datapunkter fjernet i manuell kvalitetskontroll. Liste over korrupte målinger som har blitt fjernet manuelt 5 meter Start Slutt 20.10.2016 18.10.42 20.10.2016 18.30.50 24.10.2016 15.29.25 24.10.2016 15.50.05 30.10.2016 16.56.38 30.10.2016 17.24.38 30.10.2016 18.04.54 30.10.2016 18.20.28 05.11.2016 14.55.34 05.11.2016 15.25.11 15 og 21 meter 31.10.2016 21.00.01 31.10.2016 21.30.42 31.10.2016 23.00.10 31.10.2016 23.20.26 31.10.2016 23.39.00 01.11.2016 00.00.57 31.10.2016 21.00.01 31.10.2016 21.30.42 4
Resultater I denne måleserien er gjennomsnittlig vannstrøm 10, 5 og 5 cm/sek på 5, 15 og 21 meters dyp, mens maksimalstrømmen er henholdsvis 32, 18 og 18 cm/sek. Det er registrert få målinger mellom 0 og 1 cm/sek i alle dyp. Neumannsparameter på 0.72 og 0.51 indikerer relativt ensrettet strøm på 5 og 21 meters dyp. Vannutskiftningsstrømmen på 5 meters dyp er rettet mot vest-nordvest, på 15 meters dyp er det ingen dominerende retning, vanntransporten holder seg i hovedsak mellom 90 og 240. Vanntransporten er rettet mot sørvest på 21 meters dyp. Nedenfor presenteres tabeller og figurer med statistikk og resultater. Tabell 3: Statistikk Parameter 5 m 10 m 18 m Gyldige målinger / 3728 / 3744 3733 / 3744 3733 / 3744 totalt (#) Gjennomsnittsstrøm (cm/sek) 10 5 5 Maksimalhastighet (cm/sek) 32 18 18 Strømstyrke 0-1 cm/sek (%) 0.78 3.29 3.40 Neumannsparameter 0.72 0.31 0.51 Standardavvik (cm/sek) 5 3 3 Signifikant maksimum 16 8 9 strømhastighet (cm/sek) Signifikant minimum 5 2 2 strømhastighet (cm/sek) 10 års returstrøm (cm/sek) 53.0 30.5 30.4 50 års returstrøm (cm/sek) 59.4 34.2 34.0 De 4 hyppigst forekommende strømretningsgruppene ( ) De 4 hyppigst forekommende strømhastighetsgruppene (cm/sek) Mest vannutskiftning / retning / 15 graders sektor Minst vannutskiftning / retning / 15 graders sektor 285-300, 270-285, 300-315, 265-270 5-10, 10-15, 0-5, 15-20 2325.08m³ / dag ved 285-300 27.42m³ / dag ved 180-195 150-165, 120-135, 180-195, 135-150 2-4, 4-6, 6-8, 0-2 328.50m³ / dag ved 150-165 70.19m³ / dag ved 315-330 210-225, 225-240, 195-210, 240-255 2-4, 4-6, 6-8, 0-2 672.34m³ / dag ved 210-225 40.43m³ / dag ved 120-135 5
Meteorologiske observasjoner Vanndynamikken i måleperioden ser ut til i stor grad å være påvirket av vind, og figurene nedenfor viser denne sammenhengen mellom dominerende strøm- og vindretning. Figur: Vindretning (den retningen vinden kommer fra) timesmidlet gjennom hele måleperioden. Vinden er registrert på Buholmråsa fyr og data hentet fra eklima.no. Figur: Strømretning (den retningen vannmassene går mot) timinuttersmidlet gjennom den målte vannsøyla (cellevis). Dypet er oppgitt som meter fra instrumentet (montert på 25 meters dyp), eksempelvis er 10 meter fra måleren (se y-akse i figur) ca. 15 meters dyp. Figur: Vindrose som viser retningen vinden kommer fra, hvor antall timesobservasjoner i måleperioden med gitt vindretning per 15 sektor er lagt til grunn. Vinden er registrert på Buholmråsa fyr og data hentet fra eklima.no. 6
Tidsserier strømhastighet Vannstrøm på 5 meters dyp ved Bromsen Vannstrøm på 15 meters dyp ved Bromsen 7
Vannstrøm på 21 meters dyp ved Bromsen 8
Strømrose gjennomsnittlig strømhastighet Vannstrøm på 5 meters dyp ved Bromsen Vannstrøm på 15 meters dyp ved Bromsen 9
Vannstrøm på 21 meters dyp ved Bromsen 10
Strømrose maksimal strømhastighet Vannstrøm på 5 meters dyp ved Bromsen Vannstrøm på 15 meters dyp ved Bromsen 11
Vannstrøm på 21 meters dyp ved Bromsen 12
Histogram strømhastighet Vannstrøm på 5 meters dyp ved Bromsen Vannstrøm på 15 meters dyp ved Bromsen 13
Vannstrøm på 21 meters dyp ved Bromsen 14
Histogram strømretning Vannstrøm på 5 meters dyp ved Bromsen Vannstrøm på 15 meters dyp ved Bromsen 15
Vannstrøm på 21 meters dyp ved Bromsen 16
Histogram strømretning og hastighet Vannstrøm på 5 meters dyp ved Bromsen Vannstrøm på 15 meters dyp ved Bromsen 17
Vannstrøm på 21 meters dyp ved Bromsen 18
Strømrose vanntransport (fluks) Vannstrøm på 5 meters dyp ved Bromsen Vannstrøm på 15 meters dyp ved Bromsen 19
Vannstrøm på 21 meters dyp ved Bromsen 20
Progressiv vektor Vannstrøm på 5 meters dyp ved Bromsen Vannstrøm på 15 meters dyp ved Bromsen 21
Vannstrøm på 21 meters dyp ved Bromsen Sensorer trykk registrert av instrument Trykk registrert av instrument på 25 meters dyp ved Bromsen 22
Sensorer instrumenthelning (tilt) Instrumenthelning på 25 meters dyp ved Bromsen Sensorer sjøtemperatur Temperatur på 25 meters dyp ved Bromsen 23
Retning med returperiode Tabell 4: Retning med returperiode Strøm på 5 meters dyp ved Bromsen Retning Gjennomsnitt Maksimal Snitt 10 år Maks 10 år Snitt 50 år Maks 50 år 0 0,057 0,182 0,095 0,300 0,106 0,337 45 0,058 0,164 0,096 0,270 0,107 0,303 90 0,073 0,195 0,120 0,322 0,135 0,361 135 0,065 0,148 0,107 0,244 0,120 0,274 180 0,051 0,183 0,085 0,301 0,095 0,338 225 0,076 0,201 0,126 0,331 0,141 0,371 270 0,123 0,297 0,203 0,491 0,228 0,550 315 0,111 0,321 0,182 0,530 0,205 0,594 Strøm på 15 meters dyp ved Bromsen Retning Gjennomsnitt Maksimal Snitt 10 år Maks 10 år Snitt 50 år Maks 50 år 0 0,041 0,185 0,068 0,305 0,076 0,342 45 0,045 0,125 0,074 0,205 0,083 0,230 90 0,053 0,151 0,087 0,249 0,097 0,279 135 0,055 0,170 0,090 0,280 0,101 0,314 180 0,056 0,173 0,092 0,286 0,103 0,321 225 0,053 0,167 0,088 0,276 0,099 0,310 270 0,047 0,128 0,077 0,210 0,086 0,236 315 0,041 0,141 0,067 0,233 0,075 0,262 Strøm på 21 meters dyp ved Bromsen Retning Gjennomsnitt Maksimal Snitt 10 år Maks 10 år Snitt 50 år Maks 50 år 0 0,037 0,132 0,060 0,218 0,068 0,245 45 0,040 0,092 0,065 0,152 0,073 0,170 90 0,038 0,123 0,063 0,203 0,070 0,228 135 0,036 0,090 0,060 0,149 0,067 0,167 180 0,055 0,161 0,091 0,266 0,102 0,299 225 0,068 0,184 0,112 0,304 0,126 0,340 270 0,051 0,152 0,084 0,251 0,095 0,281 315 0,040 0,103 0,066 0,170 0,074 0,191 Alle strømhastighetene i tabellen er oppgitt i meter/sekund. 24