Ferejesamband Flakk Rørvik, Trondheimsfjorden. Vind, strøm og bølgeforhold

Like dokumenter
PROSJEKTLEDER. Kjetil Arne Vaskinn OPPRETTET AV. Kjetil Arne Vaskinn og Wolf Marchand

Notat01_Tres.doc PROSJEKTNR. DATO SAKSBEARBEIDER/FORFATTER ANTALL SIDER Arne E. Lothe 6

Norconsult AS Trekanten, Vestre Rosten 81, NO Tiller Notat nr.: 3 Tel: Fax: Oppdragsnr.

Norconsult AS Trekanten, Vestre Rosten 81, NO-7075 Tiller Notat nr.: 3 Tel: Fax: Oppdragsnr.

PROSJEKTLEDER. Kjetil Arne Vaskinn OPPRETTET AV. Kjetil Arne Vaskinn og Wolf Marchand. Morten Søvde REGION MIDT

Delrapport 4.3 Bølger og vind ved Håkvik - Alternativ

PROSJEKTLEDER. Kjetil Arne Vaskinn OPPRETTET AV. Kjetil Arne Vaskinn og Wolf Marchand. Morten Søvde REGION MIDT

Delrapport 4.4 Maritime forhold Grindjordområdet

Norconsult AS Klæbuveien 127 B, NO-7031 Trondheim Notat nr.: 1 Tel: Fax: Oppdragsnr.:

FORFATTER(E) Arne E. Lothe OPPDRAGSGIVER(E) Kystverket. Eivind Johnsen GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG

Norconsult AS Trekanten, Vestre Rosten 81, NO-7075 Tiller Notat nr.: 874_1 Tel: Fax: Oppdragsnr.

NOTAT Norconsult AS Trekanten, Vestre Rosten 81, NO-7075 Tiller Notat nr.: 1 Tel: Fax: Oppdragsnr.

Notat. Bodø Havn nytt havneområde på Lille Hjartøya

Harstad havan Bølgemønster i havna. Harstad Havn KF v/lennart Jensen. N-Harstad havn-nov06.doc PROSJEKTNR. DATO SAKSBEARBEIDER/FORFATTER ANTALL SIDER

Notat01.doc PROSJEKTNR. DATO SAKSBEARBEIDER/FORFATTER ANTALL SIDER Arne E. Lothe 6

NOTAT Norconsult AS Trekanten, Vestre Rosten 81, NO-7075 Tiller Notat nr.: 1 Tel: Fax: Oppdragsnr.

Notat. Konsekvenser av gjenfylling av havn i Vanvikan INNLEDNING

Ny havn ved Kvalneset

Norconsult AS Trekanten, Vestre Rosten 81, NO-7075 Tiller Notat nr.: 1 Tel: Fax: Oppdragsnr.

FORFATTER(E) Anna Olsen og Egil Lien OPPDRAGSGIVER(E) GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG

Norconsult AS Klæbuveien 127 B, NO-7031 Trondheim Notat nr.: 1 Tel: Fax: Oppdragsnr.:

FORFATTER(E) Arne E. Lothe OPPDRAGSGIVER(E) Ask Rådgivning GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG. Åpen 18

Flytebrygger i Vikan. NOTAT Oppdragsgiver: Bodø Kommune Oppdragsnr.: Dokumentnr.: 1 Versjon: 1

Effekt av molo på bølgeforhold oyn HF / ABUS oyn REV. DATO BESKRIVELSE UTARBEIDET AV KONTROLLERT AV GODKJENT AV

Norconsult AS Ingvald Ystgaardsv. 3A, NO-7047 Trondheim Tel: Fax: Oppdragsnr.:

Bølge og Stormfloanalyse, Sykehusbukta i Stokmarknes

ib. 1 ^^HE Lokalitetesklassifisering ^ Kobbe v i <: og Furuho men Oppdrett AS

Bølgeanalyse i Bolgneset

Jan Boe Kiellend, Sft Jostein Aksnes, VOTT Ingunn Milford, VOTT Odd Kr. Ø. Pettersen, SINTEF Truls Berge, SINTEF

Ida Almvik, Kystverket Laila Melheim, Kystverket Eivind Edvardsen, Kystverket Geir Solberg, Kystverket Aud Helland, Rambøll DATO

INNHOLDSFORTEGNELSE 1 INNLEDNING...

Ny Bodø Lufthavn Høyder

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.

Vind, bølger, strøm og vannstand ved Full City s havari.

Strøm og Bølger, Sistranda

Stormflo- og bølgeanalyse, Flåm

Rapport. Bruforbindelsen Grytøy-Sandsøy, bølgehøyder og oppskyll. Forfatter(e) Svein Vold Arne E. Lothe. SINTEF Byggforsk Infrastruktur

N OTAT Oppdragsgiver: ODEN AS Oppdragsnr.: Dokumentnr.: 1 Vers j on: 1. Prosjekt Ørnes - bølgepåvirkning og stormflo

Kystverket Finnmark. Kamøyvær. Bølgeanalyse og molodimensjonering Oppdragsnr.:

BØLGER OG VANNSTAND I BERGEN KOMMUNE

Bølgebelastning på vegfylling Kjerringsundet

SWAN 3 G BØLGEBERE GNING FOR LOKALITET BREIVIKA. Vindgenererte bølger, havdøn ninger, diffraksjon og refraksjon Vedlegg til lokalitetsrapport

ANSVARLIG ENHET Marint miljø og havbruk Nord. Figur 1 Skisse av foreslåtte moloalternativer(100 og 150 m lengde).

Teknisk notat Risikoanalytisk uttalelse om alternativer for nytt fergeleie på DATO

Sikring mot stormflo og bølger ved Hanekammen, Henningsvær

Mainstream Norway AS. Lokalitetsrapport Hjartøy. Akvaplan-niva AS Rapport: 5248.A04

Av tiltak som er vurdert er det en bruløsning og økt mudring langs kanalen som ser ut til å ha best effekt.

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

Støymessig optimalisering av flymønster for Kampflybase Ørland DATO

Planområdet ligger ca. 2,5 km øst for terminalbygget ved Bergen lufthavn, Flesland.

Bølge og vindvurdering ved Ånstadsjøen, Sortland

met.info Ekstremværrapport

Etter Norsk Standard NS : 2003 AQUA KOMPETANSE AS

Rapport. Bølgeforhold ved Golta. Forfatter(e) Grim Eidnes Christos Stefanakos Svein Vold

Vannstrømmåling ved Hamnholmen, Lurøy, juni - juli 2017

Evaluering av farledsvarslingen i BarentsWatch

Støymessige konsekvenser av landinger etter kl 23 på Sandefjord lufthavn

Strømstatistikk for Lofotenområdet 1

SAMMENDRAG. I le av bygninger skapes det vanligvis en såkalt levirvel, der vindhastigheten er lavere enn vinden omkring bygningen.

Klimalaster for 300 kv Åsen Oksla, Odda kommune, Hordaland

notat EKSTREMVÆR RAPPORT Til:Metdir. Jens Sunde Hendelsen: Vera Dato: Torsdag Rapportert av: Frode Hassel, Unni Nilssen

Vannstrømmåling ved Langsetvågen i Nesna kommune, februar - april Arctic Seafarm Holding AS

PRELINE AS. Lokalitetsrapport Sagi. Akvaplan-niva AS Rapport: 5101.A01

Vurderinger omkring skader i våtdekk på katamaranen "Frøy Viking" Bjørn Bratfoss (Statens havarikommisjon for transport - SHT) DATO

Påregnelige verdier av vind, ekstremnedbør og høy vannstand i Flora kommune fram mot år 2100

STF80 F Gradering: Fortrolig. Tromsø havn. Virkning på strømforholdene av planlagt utbygging i Tromsøysundet

GJELDER. Jostein Aksnes, VOTT Odd Durban Hansen, VOTT Ingunn Milford, Vegdirektoratet. Svein Å.Storeheier, SINTEF Odd Kr.Ø.

Havbrukstjenesten Vind og havbølgeberegning Tirstein, Bjugn

METODER FOR BEREGNING AV VINDGENERERTE BØLGER VED GJENNOMFØRING AV LOKALITETSUNDERSØKELSE ETTER NYTEK- FORSKRIFTEN 9

Svein Å.Storeheier, SINTEF IKT Frode Haukland, SINTEF IKT Asbjørn Ustad, SINTEF IKT. Document1 PROSJEKTNR. DATO SAKSBEARBEIDER/FORFATTER ANTALL SIDER

Vedlegg til anbud Skisserte kailøsninger med kommentarer

Endelige klimalaster for 420 kv Tjørhom Ertsmyra - Solhom

MET report. Endelige klimalaster Namsos - Roan. Helga Therese Tilley Tajet Karianne Ødemark Bjørn Egil K. Nygaard (Kjeller Vindteknikk AS)

GJELDER SALTHELLA RABBEN DIMENSJONERING AV MOLOER. Molodim.docx PROSJEKTNR. DATO SAKSBEARBEIDER/FORFATTER ANTALL SIDER Arne E.

Vannstrømmåling ved Geitaneset, Namdalseid, august - september Norgeskjell AS

GJELDER. Versjon 01/ Document2 PROSJEKTNR. DATO SAKSBEARBEIDER/FORFATTER ANTALL SIDER Knut Torsethaugen 5

Klimavurderinger Reguleringsplan Krokbakken

VINDSIMULERINGER LØVOLDSGÅRDEN, BODØ

Jostein Aksnes, Vegdir., TEK-T Odd Durban Hansen, Vegdir., TEK-T Ingunn Milford, Vegdir., Miljøktr Svein Å.Storeheier, SINTEF IKT

Implementering av utbyggingsprogram Rogaland

Vannstrømmåling ved Brakstadsundet, Fosnes, juni august 2017

Fysisk oseanografiske forhold i produksjonsområdene for akvakultur

Etter Norsk Standard NS : 2003 AQUA KOMPETANSE AS

Vannstrømmåling ved Kvithylla, Rissa, februar - mars 2017

Implementering av utbyggingsprogram Troms

Vannstrømmåling ved Skjerpøyskjæra, Namdalseid, august - september Norgeskjell AS

Prinsens vei, Sandnes

Norconsult AS Klæbuveien 127 B, NO-7031 Trondheim Notat nr.: 1 Tel: Fax: Oppdragsnr.:

Vannstands- og bølgevurdering - Veiholmen

Nr. 14/2017 ISSN X METEOROLOGI Bergen, MET info. Ekstremværrapport. Hendelse: Vidar 12. januar 2017

VÆRFORHOLDENE PÅ YTTERSIDEN AV SENJA 17. FEBRUAR 1978 Det vises til Deres rapport oversendt undersøkelseskommisjonen ved brev av

METEOROLOGISKE DATA FOR ÅS 2017

Prosjektnotat. Tidevannsanalyse. 1 av 5. Sammenligning av harmoniske konstanter fra modell mot observasjoner

Fjord Forsøksstasjon Helgeland AS

Etter Norsk Standard NS : 2003 AQUA KOMPETANSE AS

E6 Dal - Minnesund. Utslipp til luft fra Eidsvolltunnelen

NOTAT Oppdragsnr.: Notatnr.: 1 Side: 1 av 12

NOTAT VURDERING AV VIND- OG SNØFORHOLD. Oppdrag Årnesveien 4, Bodø Vind- og snøforhold Kunde Bodø Kommune Oppdrag Notat nr.

NOTAT Norconsult AS Vestfjordgaten 4, NO-1338 Sandvika Pb. 626, NO-1303 Sandvika Tel: Fax: Oppdragsnr.

Åfjord kommune Servicetorget

Transkript:

NOTAT SINTEF Byggforsk Kyst- og havneteknikk Postadresse: 7465 Trondheim Besøk: Klæbuveien 153 Telefon: 73 59 30 00 Telefaks: 73 59 23 76 Foretaksregisteret: NO 948 007 029 MVA GJELDER Ferejesamband Flakk Rørvik, Trondheimsfjorden. Vind, strøm og bølgeforhold GÅR TIL Bjørn Stavnes, Dr. Ing. A. Aas-Jakobsen Trondheim AS BEHANDLING x UTTALELSE ORIENTERING ETTER AVTALE ARKIVKODE GRADERING ELEKTRONISK ARKIVKODE Notat01.doc PROSJEKTNR. DATO SAKSBEARBEIDER/FORFATTER ANTALL SIDER 2009-07-07 Arne E. Lothe, Bård Brørs 17 1 Bakgrunn Ferjesambandet Flakk-Rørvik skal oppgraderes med nye ferjer og en eventuell opprusting av ferje-kaiene. I den forbindelse har Dr. Ing. Aas-Jakobsen AS (A-J) bedt om følgende: Utarbeidelse av strøm og vindanalyse av Flakk og Rørvik ferjekai med hensyn på ferjedrift. På bakgrunn av empiriske modeller, statistikk og dimensjonerende ferjestørrelse gi en vurdering av strøm og vindforholdene på Flakk og Rørvik ferjekai som gir beslutningsgrunnlag for videre planlegging og valg av tekniske løsninger. Etter avtale med SINTEF er det avgjort at også bølger skal være en del av denne vurderingen. 2 Metode Trondheimsfjorden har et trangt innløp ved Agdenes, og fjorden innenfor kan regnes som helt fri for dønning og havsjø. Vi har derfor valgt følgende beregningsmetode. 1. Vind er beregnet på grunnlag av vind-data fra Trondheim Lufthavn, Værnes. 2. Vindgenererte bølger er beregnet på grunnlag av den vinden som er beregnet for de to stedene 3. For ferjehavna på Flakk er det laget en lokal, numerisk modell for å vise inntrenging av bølger bak moloen. 4. Strømmen er beregnet v hj a en numerisk modell som er utviklet tidligere. I vårt tilfelle har vi rekonstruert en periode på ca en uke i mai 2006, da både tidevannsamplituder og ferkvannsavrenning var relativt høye. 5. Til slutt er det laget estimater på regularitet i ferjekaiene ved å anta terskelverdier på vind og bølger. Dette notatet inneholder prosjektinformasjon og foreløpige resultater som underlag for endelig prosjektrapport. SINTEF hefter ikke for innholdet, og tar forbehold mot gjengivelse.

2 3 Datagrunnlag 3.1 Vind-data Vind-data er hentet fra målestasjonen på Værnes i perioden 1995 2004. Værnes er ikke ideell som referansestasjon, men er vurdert til å være den beste av de nærliggende stasjonene Ørland, Trondheim og Værnes. Ørlandet er en typisk kyststasjon, og ved siden av at den sannsynligvis er mer eksponert enn det aktuelle området i Trondheimsfjorden, er det en relativt stor sannsynlighet for at den også er dominert av andre vindretninger enn de som er dominerende i ved sambandet Flakk-Rørvik. Stasjonen i Trondheim anses ikke som egnet fordi den er relativt høyt plassert og ligger inne i bebygde, urbane strøk. Det er derfor Værnes som peker seg ut som den best egnede, men for å kompensere for at Værnes ligger i et dalføre med sterk øst-vest styring av vinden, er data behandlet slik at for hver 30 sektor, antas det at vinden i akkurat den sektoren er lik den som er sterkest av vinden i sektoren selv og sine to nabosektorer. det betyr at ved sterke vinder, kan vindretningen ute i fjorden avvike inntil 60 fra den retningen som er målt ved Værnes. Det er gjort unntak for ferjekaia ved Rørvik, der det er antatt at ved vind fra nordlig sektor (285-45, dvs fralandsvind) er vinden kun 90 % av vinden ved Værnes. For flakk er det gjort en justering ved at det er antatt at vinden fra nordlig sektor er 10 % høyere ved Flakk. Vind-data fra Værnes er vist i Tabell 1. Det er tilpasset en 3-parameter Weibull-fordeling for hver retning, og statistiske parametere og ekstremverdier er funnet. 3.2 Dybdedata Dybdedata er innhentet fra Sjøkartverket i et tidligere prosjekt. Dybdedata er benyttet til strømmodelleringen. Fjorden er så dyp at dybden ikke spiller noen rolle for beregningen av bølger i fjorden, men for detaljberegning av bølger ved Flakk har vi benyttet et dybdekart levert av Aa-J, se Figur 1.

3 Figur 1 Dybdedata innmålt ved Flakk ferjekai, Aas-Jakobsen AS. 4 Vind Resultatet av vind-analysen er vist i Figur 2 og Figur 3 og i Tabell 2 og Tabell 3. Som ventet er det liten forskjell på Flakk og Rørvik, med unntak av at det er mindre fralandsvind fra nord ved Rørvik. At to retninger kan ha identiske verdier skyldes at vi for hver retning har valgt den sterkeste av retningen selv og dens to naboretninger. Returperioden er det antall år som i gjennomsnitt går mellom hver gang man måler en overskridelse av en gitt vindhastighet. Den angitte vindhastigheten U 10 er en middelverdi over 10 min, og korte kastevinder på inntil det dobbelte av U 10 kan forekomme.

4 Flakk Ekstremverdier av vind mot retning Vindhastighet U10 m/s 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 Rp = 0.1 Rp = 0.5 Rp = 1.0 Rp = 5.0 Rp = 10 Rp = 25 Rp = 50 Rp = 100 5.00 0.00 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 Retning grader Figur 2 Fordeling av ekstremvindhastigheter, Flakk. Returperioder i år. Rørvik Ekstremverdier av vind mot retning Vindhastighet U10 m/s 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 Rp = 0.1 Rp = 0.5 Rp = 1.0 Rp = 5.0 Rp = 10 Rp = 25 Rp = 50 Rp = 100 5.00 0.00 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 Retning grader Figur 3 Fordeling av ekstremvindhastigheter, Rørvik. Returperioder i år.

Tabell 1 Hastighet m/s Vindhastighetsobservasjoner (10 min middel vind) i m/s ved Værnes 1995 2004. Maksimal vindhastighet er 21.1 m/s og det er 2.1 % vindstille. Retning 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 Alle 0.5 59 83 154 257 353 223 65 70 110 104 50 42 1672 1.5 25 39 161 312 449 113 26 34 99 97 40 24 1445 2.5 25 39 262 641 1347 186 52 61 314 292 76 46 3348 3.5 7 25 116 414 987 195 39 44 385 335 98 53 2701 4.5 2 19 36 213 335 183 44 44 347 259 129 39 1650 5.5 0 5 20 125 125 174 50 22 232 217 113 29 1112 6.5 1 0 15 49 70 132 39 12 152 191 113 22 796 7.5 0 1 5 29 29 81 29 9 93 183 79 4 542 8.5 0 0 2 10 16 62 14 3 53 131 66 8 365 9.5 0 0 1 7 6 39 14 1 26 97 38 1 230 10.5 0 0 0 2 2 29 4 0 19 75 31 2 164 11.5 0 0 0 0 2 12 4 1 6 46 22 0 93 12.5 0 0 0 1 0 14 3 0 4 30 23 0 75 13.5 0 0 0 0 0 2 1 0 2 17 10 1 33 14.5 0 0 0 0 0 2 0 0 2 15 7 0 26 15.5 0 0 0 0 0 3 0 0 0 6 5 0 14 16.5 0 0 0 0 0 1 0 0 1 3 0 0 5 17.5 0 0 0 0 0 0 1 0 0 2 1 0 4 18.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 0 4 19.5 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 20.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 21.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 2 Dette notatet inneholder prosjektinformasjon og foreløpige resultater som underlag for endelig prosjektrapport. SINTEF hefter ikke for innholdet, og tar forbehold mot gjengivelse.

6 Tabell 2 Flakk: Returperioder for vindhastighet m/s fordelt på retning R p år 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 0.1 6.29 5.44 6.97 6.97 10.62 10.62 10.62 7.90 13.20 13.20 14.51 12.86 0.5 9.11 7.31 8.61 8.61 13.34 13.34 13.34 10.96 16.25 16.25 17.87 16.14 1 10.12 8.04 9.25 9.25 14.39 14.39 14.39 12.07 17.45 17.45 19.19 17.37 5 12.20 9.63 10.64 10.64 16.63 16.63 16.63 14.34 20.03 20.03 22.04 19.96 10 13.00 10.27 11.21 11.21 17.53 17.53 17.53 15.22 21.08 21.08 23.19 20.98 25 14.01 11.09 11.92 11.92 18.66 18.66 18.66 16.32 22.41 22.41 24.65 22.26 50 14.73 11.69 12.45 12.45 19.49 19.49 19.49 17.10 23.38 23.38 25.72 23.19 100 15.42 12.28 12.96 12.96 20.28 20.28 20.28 17.86 24.33 24.33 26.76 24.08 Tabell 3 Rørvik: Returperioder for vindhastighet m/s fordelt på retning R p år 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 0.1 5.15 4.45 6.97 6.97 10.62 10.62 10.62 7.90 13.20 13.20 11.88 10.52 0.5 7.46 5.98 8.61 8.61 13.34 13.34 13.34 10.96 16.25 16.25 14.62 13.21 1 8.28 6.58 9.25 9.25 14.39 14.39 14.39 12.07 17.45 17.45 15.70 14.22 5 9.98 7.88 10.64 10.64 16.63 16.63 16.63 14.34 20.03 20.03 18.03 16.33 10 10.64 8.41 11.21 11.21 17.53 17.53 17.53 15.22 21.08 21.08 18.97 17.17 25 11.46 9.08 11.92 11.92 18.66 18.66 18.66 16.32 22.41 22.41 20.17 18.22 50 12.05 9.57 12.45 12.45 19.49 19.49 19.49 17.10 23.38 23.38 21.04 18.97 100 12.62 10.05 12.96 12.96 20.28 20.28 20.28 17.86 24.33 24.33 21.89 19.70

5 Bølger 5.1 Bølger mot Flakk ferjekai. Forholdene ved Flakk ferjekai er slik at kaia er delvis skjermet fra vest av en kort molo. På Rørvik-sida er det ingen slik skjerming. Vi har undersøkt detaljene rundt denne ferjekaia i en numerisk modell. Eksempler på resultat er vist i Figur 4 og Figur 5. Figur 4 Øyeblikksbilde av bølger med retning 330, periode 5.0 s og høyde 1.0 m inn mot Flakk. Rød/gul representerer bølgetopp, og blått bølgedal. Dette notatet inneholder prosjektinformasjon og foreløpige resultater som underlag for endelig prosjektrapport. SINTEF hefter ikke for innholdet, og tar forbehold mot gjengivelse.

8 Figur 5 Fordeling av bølgehøyder med innkommende bølger med retning 330, periode 5.0 s og høyde 1.0 m inn mot Flakk. Ved å undersøke alle aktuelle retninger kan vi nå danne oss et bilde av hvor stor del av bølgeenergien som utenfor havna som vil komme inn i selve havna, Skjermingen av moloen er naturlig nok mest effektiv ved bølger fra vest, og nesten uten effekt ved bølger fra nord-nordvest. I den numeriske modellen er det regnet et tilfelle med ett bølgetog med én retning og én periode. I virkeligheten består bølgene av mange bølger med ulik periode, retning og høyde. Selv om det er lite av et bølgetog fra 330 som vil komme inn i havna, vil det under en storm også finnes energi på andre retninger og andre perioder som har en retning som er bedre egnet til å komme inn. Effekten av dette kan estimeres ved å anta at bølge-energien er normalfordelt omkring en middelretning, og så beregne energien som ligger de ulike åpne sektorer mot fjorden. Denne metoden kalles sektormetoden. I Figur 6 er det vist resultatet av en slik beregning med hhv sektormetoden og med den numeriske modellen som er vist ovenfor. Vi forventer her at sektormetoden skal gi større inntrenging, og konstaterer at de to metodene gir et forventet (innbyrdes) resultat. I den videre analysen vil vi nå benytte resultatene fra sektormetoden.

9 Flakk : Bølgedemping 1.00 0.90 Bølgedempingskoeffisient 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 Numerisk Sektor 0.00-90 -60-30 0 30 60 90 120 Retning grader Figur 6 Bølgedemping ved Flakk med to ulike metoder. Bølgedempingskoeffisienten er forholdet mellom bølgehøyden inne i havna og utenfor. To ulike metoder er vist. 5.2 Vindgenererte bølger De endelige bølgedempingskoeffisientene som er benyttet er vist i Tabell 4. Tabell 4 Bølgedempingskoeffisienter for Flakk og Rørvik ferjekaier Retning 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 Flakk 0.93 0.95 0.82 0.53 0 0 0 0 0 0.18 0.45 0.75 Rørvik 0 0 0.95 1 1 1 1 1 0.71 0.5 0 0 De vindgenererte bølgene er beregnet v hj a SINTEFs program HSCOMP. programmet ta hensyn til fri lengde over sjø, vindhastighet og retningsspredningen i bølgene. Resultatet er vist i Figur 7 og Figur 8. Figurene viser retningsfordelingen av signifikant bølgehøyde, som er middelverdien av den høyeste tredjedelen av alle bølger i en registrering, som vanligvis er 15 30 minutter lang. Den tilhørende maksimale bølgehøyden kan bli ca dobbelt så høy som den signifikante. For Flakk synes det at bølgene fra nordvest blir de høyeste, også inne i havna. Selv om avstanden over åpen sjø er høyere mot øst, er vinden fra vest og nordvest såpass mye sterkere at bølger fra nordvest dominerer. For Rørvik er det liten eller ingen demping i hele den sørlige sektor. Vi har lange avstander mot øst, men det er først ved retning 120 at det er nok vind til at høye bølger kan oppstå.

10 Signifikant bølgehøyde Hm0 m 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 Flakk: Ekstremverdier av bølgehøyder mot retning Rp = 0.1 Rp = 0.5 Rp = 1.0 Rp = 5.0 Rp = 10 Rp = 25 Rp = 50 Rp = 100 0.00 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 Retning, grader Figur 7 Fordeling av signifikant bølgehøyde, Flakk Signifikant bølgehøyde Hm0 m 2.00 1.80 1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 Rørvik: Ekstremverdier av bølger mot retning Rp = 0.1 Rp = 0.5 Rp = 1.0 Rp = 5.0 Rp = 10 Rp = 25 Rp = 50 Rp = 100 0.00 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 Retning, grader Figur 8 Fordeling av signifikant bølgehøyde, Rørvik

11 6 Strøm Strøm er analysert v hj a modellen SINMOD, som er utviklet av SINTEF. Den er tidligere blitt anvendt på andre prosjekter i Trondheimsfjorden. Modellen har en oppløsning på 267 m og dekker hele Trondheimsfjorden. Den kjøres med pådrag av de viktigste tidevannskomponentene (M 2, S 2, N 2, K 1 ) vind og ferskvannstilførsel fra de viktigste elvene. Det er gjennomført en kjøring for perioden 16 mai 30 mai, som både har stor tilførsel av ferskvann fra elvene og stor tidevannskraft, der det er tatt ut resultater (tidsserier) for overflatelaget (tykkelse ca 3 m) for fire gridpunkter for området ved hvert av fergeleiene, jfr. Figur 9. j Rørvik Flakk i Figur 9. Utsnitt av grid med strøm nær overflaten den 25. mai 2005 kl 22.00. Kvadratene markerer de punktene i Flakk (i = 134:135, j = 53:54) og Rørvik (i = 145:146, j = 78:79) der det er skrevet ut tidsserier. Merk at kartet er dreiet ca -49 i forhold til kartets nord. NB: Hastighetskomponentene u og v representerer i- og j-retningen i koordinat-systemet som er vist på Figur 9, med j-retningen dreid ca 49 i forhold til kartets nord. En oversikt over beregnet strøm ved 3 m dybde er gitt i Figur 10 og Figur 11. Strømmen ved Flakk er beregnet å ha større variabilitet i styrke enn strømmen ved Rørvik, mens retningsvariasjonen er størst ved Rørvik. Sterkeste beregnede strøm for perioden 17 30 mai er 0,375 m/s i det nordøstre punktet ved Flakk og 0,309 m/s i det sørøstre punktet ved Rørvik.

12 Figur 10. Tidsserier av vann-nivå ved Agdenes (øverst) og strømfart ved hhv Flakk og Rørvik. Hvert gridpunkt 1-4 (hjørnet av kvadratene i Figur 9) har sin farge.

13 Figur 11. Plott av hastighetskomponent u mot v. Farger som i Figur 2. Punktene viser middelstrøm. Den strømmen som er beregnet er en storskala strøm som preger Trondheimsfjorden. Normalt ville en forvente en kraftig strøm ved Rørvik, men modellen (se Figur 9 og Figur 11) viser at ferjekaia ved Rørvik ligger inne i en virvelsone som fører til store retningsendringer og sterkt variabilitet.

14 Modellen som er benyttet har en oppløsning på 267 m, noe som betyr at objekter mindre enn dette ikke vil bli tatt hensyn til. Dybdekartet for Rørvik (Figur 12) viser at det er dypt ved ferjekaia, og at det vil være muligheter for en lokal akselerasjon av strømmen rundt neset og over grunnen ved ferjekaias østre ende. Figur 12 Dybdekart, Rørvik. Levert av Aa-J AS. De strømhastighetene som er funnet (hhv 0.38 m/s og 0.31 m/s ved Flakk og Rørvik, tilsvarende 0.8 og 0.6 knop) er i seg selv ikke store nok til å skape vesentlige problemer for en normal utrustet ferje, og det er derfor sannsynlig at eventuelle problemer vil skyldes lokale effekter (spesielt ved Rørvik) og retningsvariasjon. Ved Rørvik kan strømmen skape en del problemer under tilleggingsfasen i de siste 100 200 m før ferjelemmen. Ferja har da lav fart, og strømmen kan ta tak i akterenden og presse akterenden sørover og bort fra kaia.

15 7 Oppsummering Ved å benytte de statistiske parameterne for bølger og vind kan vi nå beregne hvor ofte vi får en overskridelse av gitte operasjonsgrenser for ferjetrafikken. Det er da tatt hensyn til at kun en av grensene skal overskrides for at det skal registreres som en overskridelse. Eksempelvis vil en vindhastighet på 22 m/s gi en bølgehøyde på 1.0 m ved Rørvik. Hvis operasjonsgrensa er hhv 15 m/s og 0.9 m, registreres det en overskridelse av vinden allerede ved 15 m/s, og det vil ikke bli registrert at bølgehøydegrensen overskrides ved 0.9 m, fordi da er ferjekaia allerede stengt. Det er svært usikkert hva som er korrekte og forsvarlige operasjonskriterier for ferjeleier. Generelt vil større fartøy tåle høye bølger bedre enn små, og fartøyene vil tåle langt høyere bølger forfra og aktenfra enn fra siden. For vind er det ikke så store forskjeller mellom store og små fartøy, men mer et spørsmål om hvilken utrustning (antall sidepropellere, type ror og antall og plassering av hovedpropellere). Vi antar i det videre at aktuelle ferjer for dette sambandet er i den øvre klassen hva angår både størrelse og utrustning. Det finnes ikke allmenne operasjonsgrenser for ferjer. For større havner, som olje/gass-terminaler finnes det imidlertid grenser for vind, og grenser mellom 12 og 14 m/s er vanlig. Maksimale signifikante bølgehøyder vil ofte ligge på 0.5 0.8 m. Det skal imidlertid nevnes at det er betydelige forskjeller mellom store tankskip og de relativt sett mindre og lett manøvrerbare ferjene. For Rørvik har vi den situasjon at de antatt høyeste bølgen vil komme nesten rett akter (90 120, dvs ca 30 på akterenden ved tillegging), og dominerende vindretning er fra vest, dvs rett forut under tillegging (selv om denne situasjonen ikke inntreffer samtidig). Ved at de dominerende kreftene angriper langs ferjas lengdeakse, kan vi anta at operasjonsgrensene er relativt sett høye. Ved Flakk har vi sammenfall av dominerende vind og bølger fra nordvest, der det finnes en molo som gir delvis skjerming. Her vil imidlertid de dominerende kreftene angripe fra sida, noe som normalt ikke er gunstig. Man har ved Flakk muligheten til å velge ett av to ferjeleier, men vi vil anta at den sørøstre lemmen vil bli foretrukket fordi den gir støtte mot vinden fra sida. Tabell 5 Foreslåtte operasjonsgrenser Operasjonsgrense, vind m/s Operasjonsgrense, bølgehøyder m Flakk 15 0.75 0.9 Rørvik 15 0.9 1.0 For sammenligningens skyld er Stiv Kuling definert som 13.9 17.1 m/s, mens Sterk Kuling er neste og slutter ved 20.7 m/s. Resultatet er gitt i Tabell 6. I den tabellen framgår det at ved å legge operasjonsgrensene til grunn, så vil man ved Flakk ha 27 34 timer /år med avbrudd, og 25 35 timer ved Rørvik.

16 Hvis man tar hensyn til at rutetabellen har et avbrudd fra ca kl 01 06, så vil de reelle timene med forhold over operasjonsgrensene være ca 80 % av det som er angitt. Tabell 6 Estimat på antall timer pr år med overskridelser av operasjonskriterier Operasjonsgrense, vind m/s Operasjonsgrense, bølgehøyder m Timer tapt pr år, Flakk Timer tapt pr år, Rørvik 14 0.50 99 377 14 0.75 52 111 14 1.00 42 36 15 0.50 82 367 15 0.75 34 101 15 0.90 27 35 15 1.00 25 25 Nå er man i den situasjon at det finnes mange år med driftserfaring fra sambandet Flakk-Rørvik, og det er kjent at det forekommer innstillinger og forsinkelser pga værforholdene. Når de samlede kanselleringer sannsynligvis ikke kommer opp i de nevnte 20 30 timer, så skyldes det at det alltid vil være kortere perioder under en storm der det faktisk går an å foreta et anløp. Det datagrunnlaget som statistikken bygger på er også basert på observasjoner av vind hver 6 time, slik at eksempelvis 24 timer vil tilsvare 4 hendelser/år, og det er et rimelig godt estimat på antall tilfeller med kanselleringer eller forsinkelser. Strømmen er ikke med i beregningene av avbrudd, og det skyldes at det ikke finnes statistisk grunnlag for beregning av strømmen. 8 Muligheter for endringer Ferjekaiene ved Flakk og Rørvik ble bygget etter undersøkelser ved daværende SINTEF Vassdrags og havnelaboratoriet. Ved Flakk ble det bygget to forholdsvis korte moloer fordi bunnforholdene tillot dette, men ved Rørvik ble det bestemt at det ikke skulle lages noe dekningsverk. Årsaken var delvis at bunnforholdene ikke tillot noen moloer e l, og at skipsførerne på det tidspunktet foretrakk å ha en åpen løsning uten hindre framfor en trang ferjehavn med tilhørende risiko for å støte inn i pir eller molo. Av tiltak som er mulige for å forbedre havneforholdene ved de to stedene kan nevnes: Flakk: en bedre beskyttelse mot bølger fra nordvest kan oppnåes ved å forlenge nåværende vestre molo med ca 20 30 m. Forlengelsen bør utformes som en bygging av et nytt molohode etter et skuldermolo-prinsipp, dvs en brei fylling som består av grov sprengstein i en tykkelse på 10 15 m. Tidligere erfaring og laboratorieforsøk viser at et slikt hode kan ha samme effekt som 40 60 m forlengelse av moloen. Rørvik: i Rørvik er det pga store dybder ved kai tilnærmet umulig å bygge moloer eller noen form for dekning uten å måtte sprenge ny havn på nåværende biloppstillingsplass. For de bølgene som kommer fra østlig sektor vil det heller ikke være mulig å dempe bølgene v hj a flytende bølgedempere. Det ene tiltaket som vil være praktisk og økonomisk realiserbart er å plassere en strøm-måler i et punkt øst for ferjekaia med kontinuerlig overføring til ferjene i sambandet. På den måten vil kapteinen få en viss informasjon om retning og styrke på strømmen i det øyeblikket han skal anløpe kaia.

17 For begge ferjekaier: Anløp under ugunstige forhold (sterk vind og strøm, høye bølger) vil oftest medføre at det må brukes høy fart på ferja under tillegging. Dette innebærer risiko for skade på anlegget ved sammenstøt mellom ferje og kai/ferjelem. En generell oppgradering av fendringen er derfor et godt tiltak, men man bør vie spesiell oppmerksomhet til fendringen av ferjelemmen. Ferjelemmen bør fendres i begge retninger, dvs mot støt både inn mot land og fra land. 9 Konklusjon Det er gjennomført en analyse av vind, strøm og bølgeforhold ved ferjeleiene Flakk og Rørvik i Trondheimsfjorden. Data fra analysen er brukt for å finne estimater på driftsavbrudd i et typisk år. Tabell 7 Oppsummering av data fra analysen. Verdier for bølger og vind er gitt ved 100 års returperiode, estimat for strøm er gitt som en antatt årlig maksimalverdi. Sign. bølgehøyde m Bølger Vind Strøm Dominerende 10 min Dominerende 10 min retning middel retning middel Dominerende retning vind m/s strøm m/s Flakk 1.25 NV 25.1 NV 0.4 langs land Rørvik 1.77 SØ 24.3 V 0.5 variabel, spesielt sterk ved odden Ø for ferjekai. Forholdene ved Flakk ferjekai kan forbedres betydelig ved å forlenge eksisterende vestlige molo med et nytt hode i skuldermolo-utforming. Nødvendig forlengelse er 20 30 m. Vi ser ingen tiltak for ny utforming av havna på Rørvik som kan føre til forbedringer. Ved omlegging til større ferjer bør fendringen generelt oppgraderes, og man bør vie spesiell oppmerksomhet til fendring av ferjelemmen. Risikoen for uønskede hendelser ved Rørvik kan reduseres noe ved å montere opp en strøm-måler med sanntidsoverføring av data til hver ferje. Med dagens utforming av ferjehavnene er antall timer pr år der forholdene overskrider vanlige operasjonsgrenser ca 20 30 timer pr år for begge steder.