Hervikfjorden i Tysvær kommune R A P P O R Straummåling ved planlagt avløp, juni juli 2019 T Rådgivende Biologer AS 2944
Rådgivende Biologer AS RAPPORT TITTEL: Hervikfjorden i Tysvær kommune. Straummåling ved planlagt avløp, juni juli 2019. FORFATTARAR: OPPDRAGSGIVAR: Erling Brekke & Stein Thon Klem Ecofisk AS OPPDRAGET GITT: RAPPORT DATO: 28. mai 2019 17. september 2019 RAPPORT NR: ANTAL SIDER: ISBN NR: 2944 28 EMNEORD: - Overflatestraum - Spreiingsstraum - Botnstraum - Straumstille - Resuspensjon KVALITETSOVERSIKT: Element Utført av Akkreditering/Test nr Utsett av straummålarar Kvitsøy Sjøtjenester AS - Behandling av måledata S. T. Klem - Rapportering E. Brekke & S. T. Klem - KONTROLL: Godkjenning/kontrollert av Dato Stilling Signatur Bjarte Tveranger 17. september 2019 Fagansvarleg oppdrett RÅDGIVENDE BIOLOGER AS Edvard Griegs vei 3, N-5059 Bergen Foretaksnummer 843667082-mva www.radgivende-biologer.no Telefon: 55 31 02 78 E-post: post@radgivende-biologer.no Rapporten må ikkje kopierast ufullstendig utan godkjenning frå Rådgivende Biologer AS. Framsidebilete: Indre del av Hervikfjorden i Tysvær kommune sett i retning nordover om lag frå området for straummåling. Espevik steinbrudd til høgre i biletet. Foto: Christiane Todt.
FØREORD Rådgivende Biologer AS har på oppdrag frå Ecofisk AS utført straummålingar i Hervikfjorden i Tysvær kommune, i område for avløp frå planlagt nytt landbasert oppdrettsanlegg på Espevik. Denne rapporten presenterer resultata frå straummålingar som vart utført i perioden 11. juni 10. juli 2019. Feltarbeidet vart utført av Kvitsøy Sjøtjenester, som også sytte for straummålarar. Rådgivende Biologer AS takkar Ecofisk AS for oppdraget. INNHALD Bergen, 17. september 2019 Føreord... 2 Innhald... 2 Samandrag... 3 Områdeskildring... 5 Metode og datagrunnlag... 8 Resultat... 11 Diskusjon... 20 Referansar... 21 Vedlegg... 22 Rådgivende Biologer AS 2 Rapport 2944
SAMANDRAG Brekke, E. & S. T. Klem 2019 Hervikfjorden i Tysvær kommune. Straummåling ved planlagt avløp, juni juli 2019. Rådgivende Biologer AS, rapport 2944, 28 sider. Rådgivende Biologer AS har på oppdrag frå Ecofisk AS gjennomført straummåling i Hervikfjorden i Tysvær kommune, mellom Spissøyna og fastlandet i aust, om lag ved planlagt utslepp frå landbasert oppdrettsanlegg ved Espevik. Ved planlagt avløpspunkt er det ei lita flate eller hole på ca 106 m djup, før det gradvis blir djupare vidare utover i Hervikfjorden til rundt 250 meters djup. Ein rigg med to profilerande doppler straummålar (AQP) var utplassert i perioden 11. juni 10. juli 2019 for måling av straum i vassøyla. Det var ca 105 m djupt på målestaden, ein målar stod på 103 m djup og ein på 50 m djup. Det er tatt ut representative straumdata frå 10, 45 og 80 og 100 m djup for nærare analyse. Oppsummering av resultat er presentert i tabell 1 og figur 1: Tabell 1. Delsamandrag av resultat frå straummålingane ved Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Måledjup Middel hastigheit (cm/s) Maks hastigheit (cm/s) Andel straumstille* (% <1 cm/s) Andel sterk straum* (% >10 cm/s) Hovudretning(ar) vasstransport 10 m 6,6 30,8 2,3 18,7 N N 45 m 5,5 30,4 3,3 9,7 S S 80 m 5,6 45,0 3,8 10,5 SSV SSV 100 m 9,3 40,2 1,3 38,3 SSØ SV *Sjå forklaring i kapittelet metode og datagrunnlag. Hovudretning(ar) maks straumfart Straumbiletet var i hovudsak dominert av relativt jamn straum på middels hastigheit nedover i vassøyla, men med ein del sterkare straum ved botnen. Det kunne synast å vere ein viss tidevasspåverknad på straumen, medan det ikkje var nokon tydeleg samanheng mellom vindstyrke og dei sterkaste straumtoppane i perioden. Straumen gjekk for det meste langs med land i området, og retninga varierte såleis i hovudsak mellom nord og sør. I øvre del av vassøyla ned til om lag 30 meters djup var det ein viss dominans av vasstransport i nordleg retning, medan vasstransporten frå 30 m og ned til botnen gjekk mest mot sørlege retningar, og ganske markert mot sørsøraust rundt 100 m djup. Den sterkaste straumen på dei ulike djupa vart målt om lag i same retningar som vasstransporten. Ved botnen var rundt 38 % av målingane sterkare enn 10 cm/s måleperioden, medan rundt 75 % var sterkare enn 5 cm/s. Det betyr at i den grad organiske partiklar i det heile teke sedimenterer i området, så vil det kun gå kort tid før dei blir resuspendert. Det indikerer at det vil vere gode spreiings- og omsetjingsforhold rundt avløpet, og at det i liten grad vil akkumulere organisk materiale i området. Med eit berekna innlagringsdjup for det planlagde utsleppet på 99 m djup og ein sterk sørsøraustleg straum på 100 m djup verkar det klart at det aller meste av utsleppet vil bli ført sørover mot større djup i Hervikfjorden. Med ein berekna topp av skya til avløpsvatnet på 90 m djup synest det også klart at i den grad noko av avløpet periodevis blir ført nordover vil det ikkje nå langt, og utsleppet vil såleis ikkje påverke vassførekomsten Skjoldafjorden Ytre i nemneverdig grad. Planlagt inntak for sjøvatn ligg på 80 m djup om lag 1,8 km mot nord, og avstand og skilnad i djupne bør då hindre konflikt mellom inntaksvatn og utsleppet. Rådgivende Biologer AS 3 Rapport 2944
Figur 1. Skisse over straumtilhøva i Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019, framstilt med vasstransporten på fire utvalde måledjup. Planlagt utsleppsleidning er markert med svart pil. Kartgrunnlaget er henta frå http://kart.fiskeridir.no. Rådgivende Biologer AS 4 Rapport 2944
OMRÅDESKILDRING Straummålingane er utført i Hervikfjorden i Tysvær kommune, mellom Spissøyna og fastlandet i aust, litt nord for Narravika (figur 2 og figur 3). Spissøyna dannar grensa for vassførekomsten Skjoldafjorden Ytre (0242031800-C), der anlegget er planlagt, og vassførekomsten Hervikfjorden (0242031600-C) utanfor. Hervikfjorden går vidare over i Boknafjorden mot sørvest. Sundet mellom Spissøyna og fastlandet er ca 0,7 km breitt, og Hervikfjorden er ca 3-4 km brei. Ecofisk AS Figur 2. Oversynskart over fjordsystemet utanfor lokaliteten Espevik i Tysvær kommune. Omkringliggande oppdrettslokalitetar er vist med raude sirklar og posisjon for straummålingar og hydrografi er markert med raud stjerne. Kartgrunnlag er henta frå http://kart.fiskeridir.no. Rådgivende Biologer AS 5 Rapport 2944
Avløpet vil bli ført til sjø i Hervikfjorden rundt 3 km frå Espevik på høgde med Spissøyna, på omtrent 100 meters djup i omtrentleg posisjon N: 59 o 19,091 Ø: 5 o 38,433 (figur 3). Avløpet vil bli liggjande rundt 1,8 km sør for sjøvassinntaket. Det er noko småkupert i traséen for planlagt avløpsleidning, med for det meste djupner mellom ca 30 og 100 meter (figur 4). Ved planlagt avløpspunkt er det ei lita flate eller hole på ca 106 m djup, før det gradvis blir djupare vidare utover i Hervikfjorden til rundt 250 meters djup. Ecofisk AS Sjøvannsinntak på ca 80 meters dyp Vannforekomst Skjoldafjorden Ytre Vannforekomst Hervikfjorden N 59 19,091, Ø 5 38,433 Utslipp på ca 100 meters dyp Figur 3. Oversikt/planskisse over det planlagde landbaserte RAS anlegget for produksjon av postsmoltog matfisk av laksefisk på Espevik med tilhøyrande utslepp og sjøvassinntak i Hervikfjorden. Rådgivende Biologer AS 6 Rapport 2944
Figur 4. Omtrentleg trasé for, og plassering av, planlagt utslepp på rundt 100 m djup aust for Spissøy og sjøvassinntak på rundt 80 m djup utanfor Espevik i Hervikfjorden vist på kartutsnitt med relieff etter multistrålekartlegging av sjøbotnen med OLEX. Rådgivende Biologer AS 7 Rapport 2944
METODE OG DATAGRUNNLAG STRAUMMÅLING GENERELL INSTRUMENTBESKRIVELSE Aquadopp straummålarar måler straum ved hjelp av høgfrekvente akustiske signal. Signalet vert sendt ut i tre aksar, og partiklar i vatnet reflekterer signalet. Når ein antar at partiklane har same fart og retning som vatnet kan straumfart og -retning bereknast på bakgrunn av doppler-effekten. Ved hjelp av innebygd kompass kan retninga på straumen relaterast til himmelretning. Straummålarane har trykksensor som registrerer djup, og tiltsensor som registrerer hellinga til målaren. Sjå http://www.nortek-as.com/ for meir informasjon om straummålarar. UTPLASSERING I perioden 11. juni 10. juli 2019 var det utplassert ein rigg med to Aquapro profilerande målarar (AQP) aust for Spissøyna i Hervikfjorden. Riggen vart ankra opp på botn i posisjon N 59 19,091, Ø 5 38,433 (WGS 84) (figur 2). På målestaden er det ca 105 m djupt, ein målar stod ca 2 meter over botn på 103 m djup, og ein stod på 50 m djup. Begge målarane målte oppover i vassøyla. Spesifikasjonar for målarar og utsettet er oppgitt i tabell 2. Figur 5. Prinsippskisse for straumrigg. Tabell 2. Detaljar omkring straummålingane. Måleperiode 11. juni 10. juli 2019 Instrument AQP 5280 AQP 5223 Avlest måledjup 10 m 45 m 80 m 100 m Intervall (minutt) 10 10 10 10 Totalt antal målingar 4194 4194 4194 4194 Antal fjerna målingar 1 0 0 0 Antal brukte målingar 4193 4194 4194 4194 BEGRUNNA MÅLEDJUP, MÅLESTAD OG REPRESENTATIVITET Den nedste profilerande straummålaren stod ca 2 m over botn, og målte straum frå 4 m over botn og opp til rundt 45 m djup. Målaren vart plassert så nære botn som mogeleg utan at magnetisme frå loddet ville kunne påverke straummålaren sitt innebygde kompass. Det stod også ein målar på 50 m djup, som målte frå ca 48 m djup og opp til 5 m djup. Det aller meste av vassøyla er dermed representert i målingane. Rådgivende Biologer AS 8 Rapport 2944
Innanfor det målte djupneintervallet vil ein få eit godt bilete av spreiing av avløpsvatn og partikulære tilførslar. Eksakt plassering av framtidig avløp var ikkje fastsatt ved utsett av straummålaren, men posisjonen er rekna som representativ for området på sørsida av terskelen ved Spissøyna. Ein har fokusert på å ikkje plassere målaren for grunt, slik at ein får dekka inn det aktuelle utsleppsdjupet. KVALITETSVURDERING AV MÅLEDATA Ved opptak 10. juli 2019 stod straumriggen i same posisjon som ved utsett. Det var ikkje begroing på målaren, og det var ingen skader eller merker på tau eller utstyr. Ved avlesing av data såg målarane ut til å ha fungert gjennom måleperioden. Ved automatisk kvalitetskontroll vart ei registrering fjerna frå måleserien på 10 m djup på grunn av låg signalstyrke (tabell 2). HANDTERING AV STRAUMDATA Kontroll av data er gjort med programmet SeaReport, versjon 1.1.8, eit dataprogram utvikla av Nortek AS. Ved import av datafiler vert data automatisk kontrollert i høve til førehandsbestemte grenseverdiar for signalstyrke, trykk og tilt. Ved gjennomgang av data vert det gjort ein manuell kontroll av data der ein ser på parametrane trykk og tilt. Excel er nytta for generering av figurar og enkel handsaming og samanstilling av data. Ved gjennomgåing av resultat har ein mellom anna sett på førekomst av straum i høve til ulike grenseverdiar. Straumstille er definert som straum svakare enn 1 cm/s. Svak straum er definert som straum svakare enn 2 cm/s, og inkluderer soleis førekomst av straumstille. Sterk straum er definert som straum sterkare enn 10 cm/s. Moderat straum er definert som straum sterkare enn 5 cm/s, og inkluderer soleis førekomst av sterk straum. VÈRDATA For straummålingsperioden er henta inn data for målingar av vind og lufttrykk frå målestasjonen ved Haugesund Lufthavn frå http://eklima.no/. Målestasjonen ligg ca 25 km vest for straummålingsposisjonen, og er noko meir eksponert for vind frå dei fleste retningar. Vêrdata er truleg representative for tilhøva i området gjennom måleperioden, men avstand til straummålingspunkt og grad av eksponering for vind må takast om omsyn til ved vurdering av straumtilhøve. Vindretning og høgaste døgnlege vindhastigheit er nytta ved vurdering av straumbiletet, og er presentert i vedlegg 1. HYDROGRAFI I samband med sedimentgransking på lokaliteten vart hydrografiske tilhøve målt med ein SAIV CTD/STD sonde modell SD204 på stasjon A1 den 21. august 2019. Det vart målt temperatur, saltinnhald og oksygen samt klorofyll i vassøyla ned til botn i posisjon N 59 19,070, Ø 5 38,434 (WGS 84) (figur 2). BEREKNING AV INNLAGRINGSDJUP Avløpsvatnet frå anlegget vil sjøvatn, med om lag same salinitet som sjøvassinntaket på 80 m djup. Då alt saltet etter avsaltingsprosessen vert sleppt ut i avløpet saman med avløpsvatnet, som i praksis tilsvarar spedevassforbruket, vil avløpsvatnet ved Rørvikneset ha høg salinitet. Dersom avløpsvatnet har høgare salinitet enn det omkringliggjande sjøvatnet ved utsleppspunktet, vil det som hovudregel søkkje vidare nedover i vassøyla. Dersom avløpsvatnet har høgare andel ferskvatn, og dermed lågare salinitet enn sjøvatnet ved utsleppspunktet, vil det vere lettare enn sjøvatn og byrje å stige opp mot overflata samtidig som det blandar seg med det omkringliggjande sjøvatnet. Viss sjøvatnet har ei stabil sjikting (eigenvekta aukar mot djupet) fører dette til at eigenvekta til blandinga av avløpsvatn og sjøvatn aukar samtidig som eigenvekta til det omkringliggjande sjøvatnet avtek på veg oppover, og i eit gitt djup kan dermed blandingsvassmassen få same eigenvekt som sjøvatnet omkring. Då har ikkje lenger blandingsvassmassen nokon "positiv oppdrift", men har framleis vertikal rørsleenergi og vil vanlegvis Rådgivende Biologer AS 9 Rapport 2944
DYBDE stige noko forbi dette "likevektsdjupet" for så å søkke tilbake og innlagrast (figur 6). Dersom slike tilførsler når overflatevatnet, vil effektane kunne målast ved vassprøvetaking ved utsleppet. For berekning av innlagringsdjupet og spreiing med fortynning etter innlagring, nyttar vi den numeriske modellen Visual PLUMES utvikla av U.S. EPA (Frick et al. 2001). Naudsynte opplysningar for modellsimuleringane er vassmengd, utsleppsdjup, diameter for utsleppsrøyret, vertikalprofilar for temperatur og saltinnhald - samt straumhastigheita i resipienten. Vi nyttar vanlegvis ein typisk "vinterprofil" og ein typisk "sommarprofil", men ein bør vere merksam på at det sannsynlegvis utelet store variasjonar innanfor kvar periode. TETTHET Sjøvannets tetthetsprofil Innblandingsdyp Tetthet av fortynnet avløpsvann Omrøring Tidevann UTSLIPP Akkumulering av organisk materiale Figur 6. Prinsippskisse for primærfortynningsfasen av innblanding av eit ferskvassutslepp i ein sjøresipient med gjennomslag til overflata og lokal sedimentering av organiske tilførsler i umiddelbar nærleik til utsleppspunktet i resipienten. Utsleppet får auka sin tettleik ettersom det lettare ferskvatnet stig opp og vert blanda med sjøvatnet (heiltrekt linje og lyseblått). Ved stor diameter i avløpsleidningen og lita vassmengd er det sannsynleg at avløpsvatnet ikkje alltid fyller opp røyrleidningen. Utstrøyminga vert då konsentrert i øvre del av tverrsnittet, og det blir sjøvassinntrenging i tverrsnittets nedre del. Det vert ei viss medriving og blanding mellom avløpsvatn og sjøvatn i det siste stykket av leidningen, og den strålen som forlèt leidningen vil difor bestå av avløpsvatn og ein mindre del sjøvatn. Dersom avløpsvatnet har høgare tettleik enn omkringliggjande sjøvatn vil det verte konsentrert i nedre del av tverrsnittet, og ein kan få sjøvassinntrenging i tverrsnittets øvre del. Dersom det ikkje er nokon vesentleg medriving av sjøvatn inne i røyret, kan vatnet i nedre del av tverrsnittet dynamisk sett betraktast som stilleståande. Tverrsnittsarealet for utstrøyming er då gjeve av at det såkalla densimetriske Froude-talet (F) har verdien 1. F er definert som: F = U g H Der: U = straumhastigheit, g = gravitasjonskontanten (9.81 m³/s), Δ ρ/ρ = relativ tettleiksforskjell mellom ferskvatn og omgjevande sjøvatn, og H = tjukkleik av utstrøymande lag. Vilkåret F = 1 uttrykkjer at det er balanse mellom kinetisk energi og potensiell energi knytta til trykket. Viss F 1 vil utstrøyminga fylle heile røyret. Når F < 1 vil ikkje det utstrøymande avløpsvatnet kunne fylle heile røyret og det vert sjøvassinntrenging. Rådgivende Biologer AS 10 Rapport 2944
RESULTAT Det er målt straum med profilerande målarar gjennom heile vassøyla, men det er teke ut straumdata frå fire representative djup i vidare presentasjon og analyse. Straummålingane ved Spissøyna i Hervikfjorden synte eit straumbilete som i hovudsak var dominert av relativt jamn straum nedover i vassøyla, men periodevis med nokre meir markante straumtoppar, spesielt i øvre del av vassøyla (figur 7 11). Den gjennomsnittlege straumhastigheita var ein del sterkare ved botnen enn i resten av vassøyla (tabell 3, figur 12). Det vart også målt ganske sterk straum med markante straumtoppar rundt 70-72 m djup, men desse målingane synest å vere mindre representative for resten av vassøyla, og er ikkje vidare behandla her. I dagane 13. 16. juni var det ein periode med markant sterkare straum på dei fleste djup. Dei høgaste straumtoppane vart registrert i denne perioden, men det var noko ulikt tidspunkt for når den høgaste toppen inntraff på dei ulike djupa. Vidare utover i måleperioden var det for det meste noko jamnare og lågare straumfart, men ved botnen auka straumaktiviteten utover mot slutten av perioden (figur 7, figur 11). Det kan synast å vere ein viss samanheng mellom periodane med mest straum og månefasane (jf. figur 7), noko som indikerer tidevasspåverknad, men biletet er ikkje eintydig. Vind vil normalt ha ein del betydning for straumbiletet i øvre vasslag, men vinden var relativt stabil i perioden (figur 17) og det var ikkje nokon tydeleg samanheng mellom vindstyrke og dei sterkaste straumtoppane i perioden. Straumen gjekk i all hovudsak langs land i området, dvs. om lag i retning nord eller sør. I øvre del av vassøyla var det ei viss overvekt av straum i nordleg retning, medan det rundt 30 meters djup var nokolunde like mykje straum i begge retningar. Djupare enn 30 meter gjekk straumen mest i sørlege retningar (figur 13). Maksstraumen var lik dominerande retning for vasstransport på dei fleste djup, men på 100 m djup vart det målt litt sterkare maksstraum mot sørvest enn mot sørsøraust (figur 14). Tabell 3. Oppsummering av resultat for straummåling på fire utvalde måledjup i Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Djup Middel straumfart Maks straumfart Standard- Neumann- Hovudretning Hovudretning (cm/s) (cm/s) avvik (cm/s) parameter vasstransport maksstraum 10 m 6,6 30,8 4,5 0.10 N N 45 m 5,5 30,4 3,7 0.11 S S 80 m 5,6 45,0 4,5 0.16 SSV SSV 100 m 9,3 40,2 5,7 0.36 SSØ SV Figur 7. Døgnmidlar for straumfart ved Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Rådgivende Biologer AS 11 Rapport 2944
Figur 8. Straumhastigheit på 10 m djup i Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Figur 9. Straumhastigheit på 45 m djup i Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Rådgivende Biologer AS 12 Rapport 2944
Figur 10. Straumhastigheit på 80 m djup i Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Figur 11. Straumhastigheit på 100 m djup i Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Rådgivende Biologer AS 13 Rapport 2944
Figur 12. Prosent fordeling av straumhastigheit innan ulike intervall på fire måledjup i Hervikfjorden. Figur 13. Vasstransport i ulike retningar på 10, 45, 80 og 100 m djup ved Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Figur 14. Maksimal straumhastigheit i ulike retningar på 10, 45, 80 og 100 m djup ved Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Rådgivende Biologer AS 14 Rapport 2944
Figur 15. Progressiv vektor på 10, 45, 80 og 100 m djup ved Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Andelen av straumstille periodar var låg nedover i heile vassøyla, og spesielt var det lite straumstille ved botnen med berre 1,3 % (tabell 4). Lengste registrerte periodar med straumstille var 0,3-0,5 timar (20-30 minutt) på dei ulike djupa. Andelen svak straum var noko høgare, med mellom ca 5 13 %. Andelen straum sterkare enn 10 cm/s var 10-18 % gjennom det meste av vassøyla, men heile 38 % ved botnen. Tabell 4. Førekomst av straumstille (<1 cm/s), svak straum (<2 cm/s), moderat straum (>5 cm/s) og sterk straum (>10 cm/s) i Hervikfjorden. Straumstille (<1 cm/s) Svak straum (<2 cm/s) Moderat straum (>5 cm/s) Sterk straum (>10 cm/s) 10 m 45 m 80 m 100 m Andel (%) 2,3 3,3 3,8 1,3 Total varigheit (t) 16,2 23,2 26,7 9,2 Lengste måling (t) 0,5 0,5 0,3 0,3 Andel (%) 8,9 11,7 13,1 4,6 Total varigheit (t) 62,2 81,7 91,7 32,5 Lengste måling (t) 0,7 1,0 0,7 0,5 Andel (%) 55,5 48,0 44,3 75,8 Total varigheit (t) 388 335,8 309,3 530,2 Lengste måling (t) 24,7 14,5 7,8 10,5 Andel (%) 18,7 9,7 10,5 38,3 Total varigheit (t) 131,0 67,7 73,5 268 Lengste måling (t) 11,8 11,8 7,3 5,8 Rådgivende Biologer AS 15 Rapport 2944
TEMPERATURTILHØVE I starten av måleperioden låg døgnmiddeltemperaturen på 50 m djup rundt 8 C, men steig brått til 11,1 C frå 13. til 15. juni (figur 16). I nokre dagar låg temperaturen så jamt i underkant av 10 C, før den sokk tilbake og stabiliserte seg mellom 7,4 7,7 C siste halvdel av perioden. På 102 m djup låg døgnmiddeltemperaturen ganske stabilt mellom 7,4 7,6 C heile perioden, bortsett frå ein svak auke til 7,8 C den 15. juni. Døgnvariasjonen i temperatur på 50 m djup låg i periodar rundt 0,5 1 C, men var på det meste oppe i 2,2 C (vedlegg 12). Siste halvdel av perioden var døgnvariasjonen i temperatur rundt 0,1 C. På 102 m djup var døgnvariasjonen for det meste rundt 0,05 C, men det var eit hopp på 0,8 C den 15. juni. Figur 16. Døgnmidlar for temperatur målt ved Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. VÈRDATA Straummålingane vart utført om sommaren, med vindstyrke for det meste mellom 5 11 m/s, og låg førekomst av sterk vind (figur 17). Gjennom måleperioden kom det vind frå fleire retningar, mest frå sør og aust første del av perioden, og meir dominerande frå nordvest andre halvdel av perioden (figur 18). Figur 17. Høgaste målte vindhastigheit samt middel lufttrykk per døgn i løpet av måleperioden. Rådgivende Biologer AS 16 Rapport 2944
Figur 18. Vindretning kl. 06:00 (blå), kl. 12:00 (oransje) og kl. 18:00 (grå) for kvart døgn. HYDROGRAFI Dei hydrografiske målingane synte eit litt ferskvasspåverka sjikt dei øvste 3 meterane, og så eit meir homogent sjikt dei neste ca 25 meterane nedover i vassøyla (figur 19). På knappe 30 meters djup var det eit lite sprangsjikt, og under dette auka saliniteten gradvis medan temperaturen sokk ein del. Det var også så godt som ingen klorofyll djupare enn ca 30 meter. Innhaldet av oksygen i overflata var 8,2 mg O/l (5,8 ml/l), noko som tilsvarar ei metting på 97 %, og det var svært stabilt nedover i vassøyla. Oksygeninnhaldet nådde eit minimum på 7,3 mg O/l på 30 m djup (88 %), og var 7,4 mg O/l (78 %) ved botnen på 102 m djup. Dette plasserer lokaliteten i tilstandsklasse I = "svært god" for oksygeninnhald i høve til veileder 02:2018 på prøvetakingstidspunktet. Figur 19. Hydrografiske tilhøve i vassøyla i Hervikfjorden om lag ved planlagt avløp den 21. august 2019. Rådgivende Biologer AS 17 Rapport 2944
MODELLERING OG SPREIING AV UTSLEPPET Innlagringsdjup og fortynning av det planlagde avløpet frå anlegget på Espevik er berekna ut frå middel straumhastigheit i måleperioden, og temperatur og saltinnhald i vassøyla ved avløpet 11. juni 2019. Det er planlagt brukt avsalta sjøvatn, 15 brakkvatn og/eller reint sjøvatn i anlegget. Den største vassbruken er sjøvatn til saltvassavdelinga til anlegget, som inngår som ein del av driftsvatnet. I produksjonen vert det soleis brukt ferskvatn i ferskvassavdelinga fram til ferdig smolt, noko brakkvatn til postsmolt og saltvatn til matfiskproduksjon fram til slakteklar fisk. Det vert og brukt saltvatn til kjøling og purge (sulting). Dette går i felles avløp til sjø saman med saltet frå avsaltingsprosessen, og avløpsvatnet vil dermed ha tilnærma same salinitet som inntaksvatnet på 80 m djup. Modelleringa tek utgangspunkt i bruk av vatn når anlegget er i full produksjon, der mengda avløpsvatn i utsleppet er relativt konstant. Me har difor modellert for ein situasjon med utslepp av avløpsvatn for ei middel og maksimal vassmengd i utsleppet vert på høvesvis 1800 og 2400 l/s. Ut frå ein antatt salinitet på inntaksvatnet på ca 34,5 frå 80 m djup blir berekna salinitet for avløpsvatnet også 34,5 for høvesvis middel og maksimal vassføring for eit RAS 1 anlegg. For ein sommarsituasjon ved RAS 1 anlegg er tettleiken på avløpet sett til 1027,3, og temperaturen i avløpsvatnet lik 10 C for middel og maks vassføring. Avløpsvatnet skal leiast ut via ein rundt 3 km lang PE avløpsleidning som er planlagt lagt på rundt 100 m djup på høgde med Spissøy (jf. figur 4). Avløpet er planlagt med ein ytre diameter på 1365 mm og ein indre diameter på 1275 mm. Berekning av innlagringsdjup for eit utsleppsdjup på 100 m i ein sommarsituasjon med vassbruk tilsvarande eit RAS 1 anlegg er vist i tabell 5 og figur 19. Tabell 5. Berekna innlagringsdjup for ein sommarsituasjon ved middel straumhastigheit og middel og maksimal vassføring for eit utslepp på 100 m djup aust for Spissøy i Hervikfjorden for eit RAS 1 anlegg. Topp av sky (m) Ved middel vassføring Innlagringsdjup (m) ved Fortynning innlagring Fortynning 1000m Topp av sky (m) Ved maksimal vassføring Innlagringsdjup (m) ved Fortynning innlagring Fortynning 1000m 90 99 36 x 78 x 90 99 41 x 84 x Figur 20. Innlagringsdjup og fortynning av utslepp på 100 m djup i sjøområdet aust for Spissøy i Hervikfjorden i Tysvær for ei maksimal vassmengd på 2400 l/s (blå line) og for ei middel vassmengd på 1800 l/s (raud line) for ein typisk sommarsituasjon ved eit RAS 1 anlegg. Figuren viser strålebanene for dei to vassmengdene ved midlare straumhastigheit. Modelleringa viser at avløpsvatnet (plumen) ved eit utslepp på 100 m djup og ved maksimal og middel vassmengd i avløpsrøret i ein sommarsituasjon hovudsakleg vert innlagra i vassøyla omtrent på same Rådgivende Biologer AS 18 Rapport 2944
djup som utsleppspunktet på 99 m djup. Avløpsvatnet vil vere ein del fortynna (rundt 40 gonger) allereie når det vert innlagra på sitt innlagringsdjup, og ein km frå utsleppet rundt 80 gonger. Dette er eit innlagringsbilete som avspeglar at utsleppsvantet har omlag same fysiske eigenskapar som omgjevnaden ved utsleppspunktet, som kjem av det djupe sjøvassinntaket på 80 m djup. Innlagringa skjer så djupt at utsleppsvatnet vert innlagra i djupvasslaget under det lettare og mindre salte kyststraumlaget og blir verande der på grunn av den naturlege lagdelinga i vassøyla der sjøvatnet vert gradvis tyngre nedover på grunn av aukande salinitet og fallande temperatur i kombinasjon med aukande trykk. Utsleppsvatnet inneheld primært oppløyste næringssalt og finpartiklar etter filtrering, og desse vil ikkje vere tilgjengeleg for algeproduksjon i overflatelaget. Spreiinga og fortynninga syner at eventuelle svevepartiklar som følgjer med i strålebana i større grad vil drive bort med vasstraumen og verte spreidd frå avløpet sitt nærområde og vidare utover i resipienten og vere fortynna vel rundt 80 gonger rundt ein km frå utsleppspunktet tilsvarande om lag bakgrunnsnivå for næringssaltkonsentrasjonar i djupvatnet (jf. Tveranger og Johnsen 2019). Rådgivende Biologer AS 19 Rapport 2944
DISKUSJON Straummålingane ved Spissøyna i Hervikfjorden synte eit straumbilete som i hovudsak var dominert av relativt jamn straum på middels hastigheit nedover i vassøyla. Straumen var ein del sterkare ved botnen enn i resten av vassøyla, og kan med ei gjennomsnittleg hastigheit på 9,3 cm/s karakteriserast som sterk. Retninga til straumen varierte i hovudsak mellom nord og sør. I øvre del av vassøyla ned til om lag 30 meters djup var det ein viss dominans av vasstransport i nordleg retning, medan vasstransporten frå 30 m og ned til botnen gjekk mest mot sørlege retningar, og ganske markert mot sørsøraust rundt 100 m djup. Med eit berekna innlagringsdjup for det planlagde utsleppet på 99 m djup og ein sterk sørsøraustleg straum på 100 m djup verkar det klart at det aller meste av utsleppet vil bli ført sørover mot større djup i Hervikfjorden. Med ein berekna topp av skya til avløpsvatnet på 90 m djup synest det også klart at i den grad noko av avløpet periodevis blir ført nordover vil det ikkje nå langt, og utsleppet vil såleis ikkje påverke vassførekomsten Skjoldafjorden Ytre i nemneverdig grad. Planlagt inntak for sjøvatn ligg på 80 m djup om lag 1,8 km mot nord, og avstand og skilnad i djupne bør då hindre konflikt mellom inntaksvatn og utsleppet. Straum sterkare enn 10 cm/s er ansett som nedre grense for resuspensjon av sedimentert materiale, medan straumfart på 5 cm/s er nok til å halde partiklar suspendert (Cromey m.fl. 2002, Kutti m.fl. 2007). Ved botnen var rundt 38 % av målingane sterkare enn 10 cm/s måleperioden, medan rundt 75 % var sterkare enn 5 cm/s. Det betyr at i den grad organiske partiklar i det heile teke sedimenterer i området, så vil det kun gå kort tid før dei blir resuspendert. Det indikerer at det vil vere gode spreiings- og omsetjingsforhold rundt avløpet, og at det i liten grad vil akkumulere organisk materiale i området. Rådgivende Biologer AS 20 Rapport 2944
REFERANSAR Cromey, C.J., T. D. Nickell, K. D. Black, P. G. Provost & C. R. Griffiths 2002. Validation of a fish farm waste resuspension model by use of a particulate tracer discharged from a point source in a coastal environment. Estuaries 25, 916 929. Frick, W.E., Roberts, P.J.W., Davis, L.R., Keyes, J, Baumgartner, D.J. And George, K.P., 2001. Dilution Models for Effluent Discharges, 4 th Edition (Visual Plumes). Environmental Research Division, U.S. Environmental Protection Agency, Athens Georgia. Kutti, T., A. Ervik & P. K. Hansen 2007. Effects of organic effluents from a salmon farm on a fjord system. I. Vertical export and dispersal processes. Aquaculture, kap 262, side 367-381 Tveranger, B. & G. H. Johnsen 2019. Dokumentasjonsvedlegg til søknad om vederlagsfri landbasert konsesjon for Ecofisk AS på Espevik i Tysvær kommune, med konsekvensutredning. Rådgivende Biologer AS, rapport 2945, 48 sider, ISBN 978-82-8308-647-8. Rådgivende Biologer AS 21 Rapport 2944
VEDLEGG Vedlegg 1. Vindretning, høgaste døgnlege vindhastigheit, samt middel lufttrykk ved målestasjonen ved Haugesund Lufthavn i perioden 11. juni 10. juli 2019. Tabellen er henta frå http://met.no/. Stasjoner Stnr Navn I drift fra I drift til Hoh Breddegrad Lengdegrad Kommune Fylke Region 47260 HAUGESUND LUFTHAVN apr.75 24 59,3445 5,2115 Karmøy Rogaland VESTLANDET Stnr Dato DD06 DD12 DD18 FFX POM 47260 11.06.2019 5 348 359 9,3 1016,2 47260 12.06.2019 73 336 18 9,1 1012,7 47260 13.06.2019 69 169 167 10,1 1004,4 47260 14.06.2019 108 178 177 9,5 1011,2 47260 15.06.2019 76 348 357 5,4 1011,8 47260 16.06.2019 203 216 186 7,7 1010,7 47260 17.06.2019 151 178 181 9,9 1010,9 47260 18.06.2019 161 186 197 8,9 1008,7 47260 19.06.2019 135 216 292 6,4 1006,3 47260 20.06.2019 356 230 199 7,8 1002,8 47260 21.06.2019 220 243 266 8,5 1008,6 47260 22.06.2019 266 221 191 9,8 1019 47260 23.06.2019 185 232 359 5,1 1022,7 47260 24.06.2019 56 230 10 8,6 1023 47260 25.06.2019 70 30 2 7,3 1018,5 47260 26.06.2019 339 341 352 9,7 1020,9 47260 27.06.2019 340 339 341 9,2 1023,7 47260 28.06.2019 359 335 327 8,6 1022,5 47260 29.06.2019 191 200 183 7,4 1013,6 47260 30.06.2019 113 245 216 9,1 1000,2 47260 01.07.2019 223 277 331 11,7 1000,7 47260 02.07.2019 332 320 304 9,3 1013,1 47260 03.07.2019 333 294 305 10,7 1015,9 47260 04.07.2019 305 312 340 8,5 1009,4 47260 05.07.2019 11 298 266 7,3 1007,9 47260 06.07.2019 290 333 333 11,2 999,7 47260 07.07.2019 319 347 347 8,5 1006,9 47260 08.07.2019 351 354 334 8,7 1012 47260 09.07.2019 357 288 297 7,5 1014,7 47260 10.07.2019 18 300 339 5,8 1013,4 Elementer Kode Navn Enhet DD06 DD12 DD18 FFX POM Vindretning kl. 06 UTC Vindretning kl. 12 UTC Vindretning kl. 18 UTC grader grader grader Høyeste vindhastighet m/s (hovedobserv asjoner) Midlere lufttrykk, stasjonsnivå hpa Rådgivende Biologer AS 22 Rapport 2944
Vedlegg 2. Statistikk for straummålingane på 10 m djup ved Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Mean current [m/s] 0.07 Max current [m/s] 0.31 Min current [m/s] 0.00 Measurements used/total [#] 4193 / 4194 Std.dev [m/s] 0.05 Significant max velocity [m/s] 0.12 Significant min velocity [m/s] 0.03 10 year return current [m/s] 0.508 50 year return current [m/s] 0.570 Most significant directions [ ] 15, 360, 195, 30 Most significant speeds [m/s] 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 Most flow 810.92m³ / day at 0-15 Least flow 61.66m³ / day at 105-120 Neumann parameter 0.15 Residue current 0.01 m/s at 10 Zero current [%] - [HH:mm] 2.31% - 00:30 Vedlegg 3. Statistikk for straummålingane på 45 m djup ved Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Mean current [m/s] 0.06 Max current [m/s] 0.30 Min current [m/s] 0.00 Measurements used/total [#] 4194 / 4194 Std.dev [m/s] 0.04 Significant max velocity [m/s] 0.09 Significant min velocity [m/s] 0.02 10 year return current [m/s] 0.502 50 year return current [m/s] 0.563 Most significant directions [ ] 195, 180, 15, 360 Most significant speeds [m/s] 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 Most flow 584.63m³ / day at 180-195 Least flow 82.34m³ / day at 240-255 Neumann parameter 0.11 Residue current 0.01 m/s at 178 Zero current [%] - [HH:mm] 3.31% - 00:30 Rådgivende Biologer AS 23 Rapport 2944
Vedlegg 4. Statistikk for straummålingane på 80 m djup ved Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Mean current [m/s] 0.06 Max current [m/s] 0.45 Min current [m/s] 0.00 Measurements used/total [#] 4194 / 4194 Std.dev [m/s] 0.04 Significant max velocity [m/s] 0.10 Significant min velocity [m/s] 0.02 10 year return current [m/s] 0.742 50 year return current [m/s] 0.832 Most significant directions [ ] 210, 195, 15, 30 Most significant speeds [m/s] 0.05, 0.10, 0.15, 0.20 Most flow 748.02m³ / day at 195-210 Least flow 57.82m³ / day at 270-285 Neumann parameter 0.16 Residue current 0.01 m/s at 178 Zero current [%] - [HH:mm] 3.81% - 00:20 Vedlegg 5. Statistikk for straummålingane på 100 m djup ved Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Mean current [m/s] 0.09 Max current [m/s] 0.40 Min current [m/s] 0.00 Measurements used/total [#] 4194 / 4194 Std.dev [m/s] 0.06 Significant max velocity [m/s] 0.16 Significant min velocity [m/s] 0.04 10 year return current [m/s] 0.663 50 year return current [m/s] 0.743 Most significant directions [ ] 150, 165, 135, 180 Most significant speeds [m/s] 0.10, 0.15, 0.05, 0.20 Most flow 1102.37m³ / day at 150-165 Least flow 62.88m³ / day at 225-240 Neumann parameter 0.36 Residue current 0.03 m/s at 125 Zero current [%] - [HH:mm] 1.31% - 00:20 Rådgivende Biologer AS 24 Rapport 2944
Vedlegg 6. Gjennomsnittleg straumfart i kvar 15 sektor på 10, 45, 80 og 100 m djup ved Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Vedlegg 7. Registrering av straumretning (antal målingar) i alle 15 sektorar på fire måledjup ved Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Rådgivende Biologer AS 25 Rapport 2944
Vedlegg 8. Straumaktivitet innanfor 15 sektorar og fartsintervall på 0,05 m/s (5 cm/s) på 10 m djup ved Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Vedlegg 9. Straumaktivitet innanfor 15 sektorar og fartsintervall på 0,05 m/s (5 cm/s) på 14 m djup ved Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Rådgivende Biologer AS 26 Rapport 2944
Vedlegg 10. Straumaktivitet innanfor 15 sektorar og fartsintervall på 0,05 m/s (5 cm/s) på 80 m djup ved Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Vedlegg 11. Straumaktivitet innanfor 15 sektorar og fartsintervall på 0,05 m/s (5 cm/s) på 100 m djup ved Hervikfjorden i perioden 11. juni 10. juli 2019. Rådgivende Biologer AS 27 Rapport 2944
Vedlegg 12. Temperaturmåling frå 50 m djup perioden 11. juni 10. juli 2019. Vedlegg 13. Temperaturmåling frå 102 m djup perioden 11. juni 10. juli 2019. Rådgivende Biologer AS 28 Rapport 2944