Indholdsfortegnelse INDHOLD. Bilagsliste. Referenceliste. Indledning...1. Resume og konklusion...3. Monitoreringsprogrammet...8

Transkript

1 INDHOLD Indholdsfortegnelse Bilagsliste Referenceliste Indledning...1 Resume og konklusion...3 Monitoreringsprogrammet Bathymetriske opmålinger Hydrografiske registreringer Sedimentprøver...10 Analyse af mængdeudviklingen i faste kasser Indledning Analyseresultater...11 Kornstørrelsesanalyse Indledning Prøvetagningsprogrammet Analyseresultater Beregning af fodringssandets bevægelse på grundlag af kornstørrelsesanalysen...18 Indholdsfortegnelse

2 Revleanalyse Indledning Analysemetoden Resultater...21 Numerisk modellering Indledning Den første modellering Den anden modellering...26 Analyse ved hjælp af vurderingsparametre samt i koteintervaller Indledning Målsætningen for en fodring samt de anvendte vurderingsparametre Analyseresultater Sammenfatning på grundlag af udviklingen i 1 m koteintervaller...36 Effektivisering af fodringsprogrammet på grundlag af analyseresultaterne Indledning Forslag til justering af fodringsprogrammet Økonomiske konsekvenser af en omlægning af fodringsprogrammet...39 Indholdsfortegnelse

3 BILAG Bilagsliste A B Kornstørrelsesanalyse Revleanalyse Bilagsliste

4 REFERENCELISTE Referenceliste Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3 Slutrapport for Kystdirektoratets program for Undersøgelser & Udvikling, Numerical Modelling of Coastal Processes in the Vicinity of a Shoreface Nourishment Site, North of Thorsminde, Denmark. DHI, December Morphological Modelling of Coastal Processes in the Vicinity of a Shoreface Nourishment Site, North of Thorsminde, Denmark. DHI, March Referenceliste

5 AFSNIT 1 Indledning Kystfodring på Vestkysten blev indledt midt i 1970 erne. Fra dette tidspunkt, hvor den årlige fodringsmængde udgjorde få hundrede tusinde m 3, er fodringsomfanget gradvist steget og har siden midten af 90 erne ligget på ca. 3 mio. m 3 årligt. Helt fra begyndelsen blev en del af fodringerne betragtet som forsøg, idet der i tilknytning til den enkelte fodring blev gennemført et monitoreringsprogram og efterfølgende udført en evaluering. Ingen af disse forsøg havde dog tilnærmelsesvis et monitorerings- og analyseomfang som Nourtec-forsøget, der blev gennemført i Nourtec, der er et akronym for Innovative Nourishment Techniques Evaluation, var et EU-støttet projekt, der blev gennemført i samarbejde med søsterorganisationer i Holland og Tyskland. Den danske del af projektet omfattede monitorering og analyse af en strandfodring og en revlefodring på Ndr. Thorsminde Tange. Begge fodringer omfattede en mængde på m 3 sand. På baggrund af resultaterne af forsøget besluttede Kystdirektoratet at forøge andelen af fodring uden for kystlinjen til en tredjedel af den samlede fodringsmængde. Da fodring uden for kystlinjen er væsentligt billigere end strandfodring, betød det en effektivisering af fodringsindsatsen. Med henblik på yderligere at udbygge kendskabet til effektiviteten af fodring uden for kystlinjen besluttede Kystdirektoratet at gennemføre et nyt forsøg med revlefodring. Dette forsøg, der gennemføres helt i eget regi, har et monitorerings- og analyseniveau svarende til niveauet under Nourtec. Det er baggrunden for, at projektet har fået navnet Nourtec 2. Projektområdet for Nourtec 2 ligger mellem Fjaltring og Thorsminde. Fodringen under projektet omfatter en revlefodring over 4,4 km på m 3 udført i sommeren Den efterfølgende sommer blev der på ydersiden af denne revlefodring udført en ny revlefodring med m 3. Inden for projektområdet blev der endvidere i sommeren 1997 udført en strandfodring med m 3. Indledning 1

6 Projektet Nourtec 2 var en del af Kystdirektoratets program»undersøgelser & Udvikling«, der blev gennemført i perioden Projekterne i programmet er afrapporteret særskilt, medens et resumé af resultaterne af alle projekter er samlet i en slutrapport for hele programmet (ref. 1). Strandfodring 1997: m³ (F) - heraf i projektområdet: m³ Fjaltring Revlefodring 1997: m³ (F) 1998: m³ (F) Nissum Fjord Noter: Fodring Projektområde Dybdekurve (m) km Thorsminde Fig. 1.1 Oversigtsplan Indledning 2

7 AFSNIT 2 Resume og konklusion Grundlaget for projektet er den fodring på revlen på ca. 1,9 mio. m 3, der blev udført sydvest for Fjaltring i 1997 og Selve fodringsstrækningen var 4,4 km, medens hele projektstrækningen var 9,2 km. For at kunne analysere effekten af fodringen blev der på projektstrækningen fra efteråret 1996 til foråret 2001 udført i alt 13 bathymetriske opmålinger vinkelret på kysten i et linjesystem med en linjeafstand på 200 m. I samme periode blev der registreret bølger og strøm tæt ved projektområdet og vind og vandstand i Thorsminde. Som en del af projektet blev der endvidere gennemført fem prøvetagningskampagner, hvor der i udvalgte linjer blev taget prøver af bunden. Disse prøver blev efterfølgende sigteanalyseret. Mængdeudviklingen i projektområdet er analyseret på grundlag af en opdeling af området i et system af faste kasser. I kassen, der omkranser fodringen, sker der naturligvis en betydelig mængdetilvækst i fodringsperioden. Tilvæksten er i underkanten af fodringsmængden, men det skyldes, at noget af fodringssandet havner i kassen udenfor. I de tre år efter den sidste fodring er den samlede mængde i de to kasser nogenlunde konstant, hvilket viser, at fodringen er meget stabil. I kassen indenfor, der dækker revletruget, reduceres mængden betydeligt i fodringsperioden svarende til en uddybning og udvidelse af revletruget. I den inderste kasse omkring kystlinjen sker der til gengæld en mængdeforøgelse under fodringen. Denne mængdeforøgelse holder sig hele projektperioden ud. Kornstørrelsen D 50 for den del af fodringssandet, der blev placeret på revlen i sommeren 1997, var 0,420 mm. Året efter var fodringssandet mere finkornet, idet D 50 nu var 0,335 mm. Fodringssandets sorteringsgrad var stort set ens de to år. Analysen af prøverne taget på bunden inden for projektområdet viser bl.a., at D 50 aftager nogenlunde jævnt fra 0,35 mm på stranden til 0,18 mm i den ydre del af området. Kornstørrelsesvariationen er størst i revlezonen mellem 3 og 6 m dybde, og især i revletruget er variationen stor. Ved at sammenholde fodringssandets kornstørrelsesfordeling med kornstørrelsesfordelingen i profilet er der på grundlag af en teoretisk model opstillet et skøn over, Resume og konklusion 3

8 hvor stor en del af fodringssandet, der flytter sig henholdsvis indad, udad eller bliver i revlezonen. Projektstrækningen ligger på læsiden i forhold til høfdesystemet nordfor. Hvis revlesystemet på strækningen i en periode er svagt udviklet, er det tegn på, at strækningen er underforsynet med sand, og at der derfor må forventes kysttilbagerykning. Er der derimod sammenhængende revler på strækningen, er den velforsynet med sand. Der er derfor gennemført en detaljeret analyse af revlesystemets udvikling gennem hele projektperioden. Før den første fodring i sommeren 1997 var revlesystemet usammenhængende. Der var dele af både en ydre og en indre revle, men der var flere km lange huller i revlerne. Det var således et meget svagt revlesystem, der var udgangspunktet ved projektstart. Allerede kort tid efter den første fodring kan man imidlertid se en effekt på revlesystemet, idet revlerne bliver sammenhængende over længere strækninger. Efter den anden fodring fortsætter denne udvikling. I slutningen af 2000 er revlesystemet maksimalt udviklet, da der på projektstrækningen er en næsten fuldt udviklet indre og ydre revle. Revlefodringen bevirker således en klar forstærkning af revlesystemet i forhold til udgangssituationen. Hvis man ved hjælp af numerisk simulering kunne forudsige virkningen af en fodring, ville man have et godt værktøj til planlægning af et fodringsprojekt. Man kunne så gennemregne forskellige forslag, og på grundlag heraf kunne man udvælge den optimale løsning i forhold til målsætningen for strækningen. For at en numerisk model kan anvendes til design af et fodringsprojekt, skal modellen have vist sig i stand til at beregne en kystudvikling for en periode, der skal være i nøje overensstemmelse med den faktiske udvikling, som er dokumenteret ved hjælp af bathymetriske opmålinger. Under projektet blev der af DHI - Vand og Miljø udført numerisk modellering af kystudviklingen i to vinterperioder. Der blev forsøgt med to typer af modeller, hvoraf den sidste var den mest avancerede, der eksisterede på det tidspunkt. Konklusionen på modelleringen var, at modellerne til en vis grad var i stand til at reproducere den faktiske udvikling. På trods heraf var der imidlertid enighed med DHI om, at resultatet ikke var så overbevisende, at der var grundlag for at arbejde videre med modellen som et egentligt designværktøj. Revlefodringens effekt på kysten blev også vurderet ved hjælp af seks såkaldte vurderingsparametre. Hver vurderingsparameter belyser, i hvilket omfang en tilsvarende målsætning for kystudviklingen er opfyldt. De seks vurderingsparametre er: Beliggenheden af kystlinjezonen. Volumen af den øvre del af profilet. Strandens bredde. Klitfodens beliggenhed. Beliggenheden af 6 m dybdekurven. Beliggenheden af den mest aktive del af profilet mellem klittop og 8 m dybde. Resumé og konklusion 4

9 De seks parametre er beregnet for selve fodringsstrækningen, for luvsidestrækningen nordfor samt for to strækninger syd for selve fodringen dvs. på dennes læside. På grundlag af den tidslige udvikling af parametrene kan følgende konklusioner drages: På fodringsstrækningen sker der en fremrykning af 6 m dybdezonen som følge af fodringerne. Også kystlinjezonen rykker frem, og begge fremrykninger fastholdes i hele projektperioden. På trods af fodringen rykker skræntfoden tilbage med ca. 3 m/år i perioden. På luvsidestrækningen rykker 6 m dybdezonen også frem. På denne strækning rykker imidlertid både kystlinjezonen og skræntfoden tilbage. På læsidestrækningen lige syd for fodringen rykker 6 m dybdezonen frem som følge af fodringen. Efter fodringens afslutning sker der en jævn tilbagerykning. Kystlinjezonen opfører sig modsat, idet der sker tilbagerykning under den første fodring, hvorefter der sker en svag fremrykning. Hvad angår skræntfoden, rykker den lidt frem under fodringerne, hvorefter der sker en svag tilbagerykning. På læsidestrækningen helt mod syd rykker 6 m dybdezonen tilbage i hele projektperioden. Kystlinjezonen rykker frem de første par år, hvorefter der sker en tilbagerykning til udgangssituationen. Skrænten rykker frem gennem hele perioden. For på en overskuelig måde at kunne præsentere revlefodringens samlede effekt på kystlinjen er fig. 2.1 udarbejdet. Den årlige fremeller tilbagerykning af kystlinien er bestemt ved lineær regression for hele perioden, idet analysen er udført delstrækningsvis. Den årlige udvikling er omregnet til en udvikling for hele projektperioden. På figuren er den autonome udvikling i projektperioden også vist. Den autonome udvikling er den forventede udvikling, såfremt der ikke var blevet fodret. Revlefodring Fremrykning (m) Tilbagerykning Kystlinie 4 år efter revlefodring Kystlinie inden revlefodring Kystlinie efter 4 år uden fodring Fig. 2.1 Fodringens virkning på kystlinjen Det fremgår af figuren som også omtalt tidligere, at fodringen har en meget positiv virkning på kystlinjen på næsten hele projektstrækningen. Den eneste undtagelse er på strækningen nordfor, hvor kystlinjen rykker tilbage, som var der ikke blevet fodret. På den øvrige del af projektstrækningen er der inden for fodringen samt helt mod syd tale om en markant kystlinjefremrykning, medens kystlinjen lige syd for fodringen ligger stabilt. Det er også værd at hæfte sig ved, at fodringen ikke som en tilsvarende bølgebryder medfører forøget læsideero- Resumé og konklusion 5

10 sion. Der er en læsideeffekt, men kun i form af at kystlinjen ikke rykker frem som på nabostrækningerne. Tilsvarende har fodringen ikke bølgebryderens luvsidevirkning nordfor i form af kystlinjefremrykning. Den sidste analyse, der skal omtales, har til formål at vise, i hvilket omfang revlefodringen er i stand til at opfylde målsætningen på strækningen. Målsætningen er standsning af profiltilbagerykningen mellem klittop og 6 m dybde. For hele projektstrækningen under ét er udviklingen i hele projektperioden bestemt i 1 m koteintervaller, dvs. fra +6 til +5, fra +5 til +4 osv. Resultatet af analysen er vist på fig Den forventede tilbagerykning, såfremt der ikke var fodret, er også vist. Kote i m Fremrykning Tilbagerykning m 1500 m 1000 m 500 m 0 m Tilbagerykning uden fodring Fig.2.2 Fodringens virkning på gennemsnitsprofilet for hele projektstrækningen Af figuren fremgår det, at mellem kote +1 og -2 m samt mellem kote -6 og -9 m er profilet rykket markant frem. I revlezonen mellem -2 og -6 m har der været en mindre tilbagerykning. I forhold til den forventede tilbagerykning i perioden uden fodring på ca. 18 m er der tale om en klar forbedring. Umiddelbart uden og inden for den del af profilet, der er beliggende mellem kote +1 og -9 m, er effekten af fodringen mindre markant. Der er dog tale om en væsentlig forbedring, idet tilbagerykningen er reduceret til ca. det halve af den forventede tilbagerykning uden fodring. På stranden og ved klitfoden over kote +2 m har der ikke været nogen nævneværdig virkning af revlefodringen, idet tilbagerykningen er på samme niveau som uden fodring. Virkningen her skulle i givet fald fremkomme ved, at det stærkere profil uden for kote +1 m reducerer bølgeangrebet på klitfoden. En anden mulighed er, at den bredere strand forøger sandtransporten ved fygning, så der aflejres mere sand ved klitfoden. Ingen af disse to effekter er altså slået igennem i projektperioden. Man kunne imidlertid forestille sig, at det ville være tilfældet ved fortsat revlefodring. Revlefodringen har altså haft en effektiv virkning på profiltilbagerykningen fra kote -9 m op til i hvert fald kote +1 m. På grundlag heraf foreslås det, at fodring fremover udføres således: Resumé og konklusion 6

11 Profilerosionen uden for kote +1 m erstattes med fodringssand, der placeres på revlen eller strandnært. Profilerosionen mellem kote +1 m og klittop erstattes med fodringssand, der pumpes ind på stranden. Det er nødvendigt at tilføre sand til klitfoden for at have en stødpude som beskyttelse under højvandssituationer med store bølger. Dette sand kunne muligvis skaffes ved strandskrabning, hvor strandvolden lige inden for kystlinjen mekanisk flyttes ind til klitfoden. Denne løsnings effektivitet er imidlertid ikke dokumenteret i nærværende projekt. Derfor foreslås strandfodring anvendt. Siden 1999 er Kystdirektoratets fodringsprogram fastlagt således, at ca. en tredjedel af den samlede fodringsmængde placeres uden for kystlinjen. Denne fordeling blev besluttet på grundlag af resultaterne af det første Nourtec-forsøg, der blev gennemført i perioden Det nye forslag vil betyde, at ca. 60 % af den samlede fodringsmængde kan placeres uden for kystlinjen. Da enhedspriserne for revlefodring og strandnær fodring er væsentligt lavere end for strandfodring, vil der kunne opnås en stor besparelse ved en omlægning af fodringsprogrammet, så ca. 60% af fodringsmængden placeres uden for kystlinjen. På strækningen Fjaltring Thorsminde vil besparelsen være ca. 21% eller 3,5 mio. kr./år i forhold til ren strandfodring. I forhold til fodringsmetoden anvendt i kan der spares ca. 11% eller 1,5 mio. kr./år. Hvis omlægningen af fodringsprogrammet gennemføres for hele fællesaftalestrækningen Lodbjerg Nymindegab, vil besparelsen i forhold til perioden blive ca. 10 mio. kr./år. Der er således tale om en ganske betydelig effektiviseringsgevinst. Besluttes det på et senere tidspunkt at erstatte erosionen længere ud i profilet med fodringssand, som man gør i Holland, vil andelen af fodringssand placeret uden for kystlinjen vokse yderligere. Hvis f.eks. erosionen til -10 m erstattes med fodringssand, vil andelen, der kan udføres som revlefodring eller strandnær fodring, kunne forøges til ca. 70%. Resumé og konklusion 7

12 AFSNIT 3 Monitoreringsprogrammet 3.1 Bathymetriske opmålinger For at kunne vurdere effekten af revlefodringen er der gennemført et omfattende bathymetrisk opmålingsprogram. På den 9,2 km lange og 1,5 km brede strækning er der udført 13 opmålinger fra december 1996 til marts Der er målt fra klittop til ca. 12 m dybde med en linjeafstand på 200 m. De 200 m er fastlagt på grundlag af en usikkerhedsberegning. Omtrent en gang årligt er der udover i førnævnte linjesystem også målt i to langsgående linjer på 8-9 m dybde. I tabel 3.1 er opmålingstidspunkterne vist, og linjesystemets beliggenhed fremgår af fig Betegnelse Opmålingstidspunkt Kommentar Før 1. fodring Før 1. fodring Efter 1. fodring Efter 1. fodring Under 2. fodring Efter 2. fodring Efter 2. fodring Efter 2. fodring Efter 2. fodring Efter 2. fodring Efter 2. fodring Efter 2. fodring Efter 2. fodring Tabel 3.1 Opmålingstidspunkter 3.2 Hydrografiske registreringer Hydrografiske registreringer omfatter måling af vind, vandstand, bølger og strøm. De nøjagtige positioner for de forskellige målinger fremgår af fig Monitoreringsprogrammet 8

13 Fjaltring Noter: Nissum Fjord Fodring Opmålingslinie Sedimentprøver Bølgemåler Vindmåler Vandstandsmåler Strømmåler Thorsminde km Fig. 3.1 Beliggenhed af opmålingslinjer og målestationer Registrering af vind foregår i Thorsminde. De vinddata, der gemmes, omfatter middelværdier over 10 minutter for hvert kvarter. Der registreres vandstand i både høfde B ud for Ferring nord for projektområdet og i nordre ledemole ved Thorsminde. For begge stationer er de vandstande, der gemmes for hvert kvarter, gennemsnitsværdier over 240 sekunder. Bølgehøjde og retning registreres ved hjælp af en bølgemåler på ca. 17 m vanddybde ud for Fjaltring. Der gemmes for hver tredje time data for en 20 minutters periode. Der blev endvidere udført strømmålinger fire steder i et profil beliggende ca. 1,5 km syd for Fjaltring. Inden for revlen var der placeret en S4-strømmåler, medens der på 10, 14 og 17 m dybde var placeret målere af ADCP-typen. Stømmålingsprogrammet var en del af U&Uprojektet»Sedimentomsætning offshore«. Monitoreringsprogrammet 9

14 3.3 Sedimentprøver Der er under projektet gennemført 5 prøvetagningskampagner. Prøverne er taget både på stranden og uden for kystlinjen. Det anvendte linjesystem består af tre linjer vinkelret på kysten samt en kystparallel linje, jfr. fig Monitoreringsprogrammet 10

15 AFSNIT 4 Analyse af mængdeudviklingen i faste kasser 4.1 Indledning Mængdeudviklingen i projektområdet er analyseret på grundlag af en opdeling af området i et system af faste kasser. Kassernes lodrette sider ligger fast, og mængdeudviklingen i de enkelte kasser svarende til de bathymetriske opmålinger er beregnet. Kassernes beliggenhed og numre er vist på fig Det fremgår, at kasserne vinkelret på kysten er placeret over henholdsvis kystlinjezonen, revletruget, revlen, 8-10 m dybde samt m dybde. Set på langs ad kysten er systemet af kasser inddelt i et fodringsområde, et luvsideområde nordfor samt to læsideområder sydfor. I det følgende gennemgås de vigtigste resultater fra analysen. Fodringstidspunkt og omfang i forhold til de bathymetriske opmålinger fremgår af fig. 1.1 og tabel Analyseresultater Analysen er gennemført ved, at udviklingen i en række nabokasser sammenholdes. Kasse 7, 11 og 15 fig. 4.1 Kasse 11 omkranser det område, hvor de to revlefodringer er udført. Som forventet vokser mængden i kassen i løbet af sommeren 1997 svarende til fodringsmængden. I løbet af den efterfølgende vinter sker der kun en lille mængdereduktion. Revlefodringen i sommeren 1998 slår ikke fuldt igennem på mængdeudviklingen i kasse 11. Tages Analyse af mængdeudviklingen i faste kasser 11

16 mængdeudviklingen i kasse 15 udenfor og i kasse 7 indenfor med, får man en mængdeforøgelse, der næsten svarer til fodringen. Det betyder, at fodringssandet i løbet af sommeren 98 ikke i nævneværdig grad hverken føres mod syd eller nord. I kasse 7 inden for fodringsområdet sker der under den første fodring og i løbet af den efterfølgende vinter en betydelig mængdereduktion. Efter den anden fodring fortsætter denne udvikling. Udviklingen er udtryk for, at der sker en kraftig uddybning af revletruget som følge af revlefodringen. Uddybningen af revletruget er af størrelsesordenen 0,8-0,9 m i gennemsnit. Efter at den sidste revlefodring er afsluttet, viser fodringssandet sig at være forholdsvis stabilt. Kun ca. 30% af mængden i kasse 11 forsvinder i løbet af de følgende 2½ år. Mængdetilvæksten i kasse 15 udenfor svarer ret nøjagtigt til mængdetabet i kasse 11. Man kan dog ikke være sikker på, at der er tale om det samme sand. Akkumuleret mængde (1000 m³) År Fig. 4.1 Mængdeudviklingen i kasse 7, 11 og 15 Kasse 9, 10, 11 og 12 fig. 4.2 Nu vurderes effekten af fodringerne på langs ad kysten. Det fremgår, at den første revlefodring med det samme bevirker en mængdeforøgelse i kasse 10 umiddelbart sydfor på ca m 3. Herefter er mængden i kassen næsten konstant indtil efteråret I kasse 9 længere mod syd sker der en gradvis mængdereduktion. I løbet af hele projektperioden drejer det sig om en gennemsnitlig dybdeforøgelse på ca. 0,5 m. Det ser ikke ud til, at udviklingen er direkte påvirket af fodringerne. I kasse 12 på luvsiden af fodringsområdet sker der en gradvis mængdeforøgelse svarende til en aflejring på 0,4-0,5 m. Analyse af mængdeudviklingen i faste kasser 12

17 Akkumuleret mængde (1000 m³) År Fig. 4.2 Mængdeudviklingen i kasse 9, 10, 11 og 12 Kasse 5, 6, 7 og 8 fig. 4.3 Kasserne dækker revletruget. Som omtalt ovenfor sker der en kraftig uddybning af revletruget i kasse 7 inden for fodringen. Figuren viser, at det samme er tilfældet i kasse 6 lige syd for fodringen. I kasse 5 og 8 sker der i første halvdel af monitoreringsperioden en mængdeforøgelse, der afløses af en tilsvarende mængdereduktion i sidste halvdel. Det skal dog bemærkes, at de to kasser ikke kun omfatter revletruget, men også en del af revlezonen. Akkumuleret mængde (1000 m³) År Fig. 4.3 Mængdeudviklingen i kasse 5, 6, 7 og 8 Kasse 1, 2, 3 og 4 fig. 4.4 Kasserne dækker kystlinjezonen. Det fremgår, at efter at den første revlefodring er udført, sker der en betydelig mængdeforøgelse i kasse Analyse af mængdeudviklingen i faste kasser 13

18 3 inden for fodringen svarende til en aflejring på ca. 0,3 m. Efter at den anden revlefodring er udført, ligger mængden nogenlunde konstant resten af monitoreringsperioden. I kasse 2 lige syd for fodringen sker der under den første fodring en mængdereduktion svarende til lodret erosion på ca. 0,4 m. Der er tale om en ganske kortvarig læsideerosion, der gradvis udlignes i løbet af den resterende del af monitoreringsperioden. I kasse 1 i sydenden af monitoreringsområdet og i kasse 4 umiddelbart nord for fodringsstrækningen sker der efter den første fodring en mindre aflejring i løbet af monitoreringsperioden. Akkumuleret mængde (1000 m³) År Fig. 4.4 Mængdeudviklingen i kasse 1, 2, 3 og 4 Kasse 13, 14, 15 og 16 fig. 4.5 Akkumuleret mængde (1000 m³) Fig. 4.5 Mængdeudviklingen i kasse 13, 14, 15 og 16 År 13 Analyse af mængdeudviklingen i faste kasser 14

19 Kasserne dækker området lige uden for revlezonen. I kasse 15 lige uden for revlefodringsområdet sker der som tidligere omtalt en betydelig aflejring efter afslutningen af den første fodring. I kasse 14 sydfor og i kasse 16 nordfor er mængden nogenlunde konstant i hele perioden, medens der i kasse 13 helt mod syd foregår erosion. Denne erosion overstiger den autonome erosion. Kasse 17, 18, 19 og 20 fig. 4.6 Disse kasser dækker den yderste del af monitoreringsområdet. I alle kasser bortset fra kasse 18 sker der erosion i monitoreringsperioden. I kasse 18 er mængden nogenlunde konstant. Akkumuleret mængde (1000 m³) År Fig. 4.6 Mængdeudviklingen i kasse 17, 18, 19 og 20 Analyse af mængdeudviklingen i faste kasser 15

20 AFSNIT 5 Kornstørrelsesanalyse 5.1 Indledning I forbindelse med de to revlefodringer blev der rutinemæssigt udtaget et stort antal prøver i skibslasten. Der er endvidere som en del af projektet udtaget et stort antal prøver i profilet mellem klitfoden og ca. 12 m vanddybde. Prøverne er sigtet, og der er gennemført en omfattende analyse af sigteresultaterne. Analyseresultaterne er præsenteret i detaljer i bilag A. I det følgende resumeres de vigtigste resultater af analysen. 5.2 Prøvetagningsprogrammet Fodringssandets kornstørrelse er fastlagt på grundlag af sandprøver taget i overfladen af den fyldte skibslast ifølge en fastlagt procedure. Denne prøvetagning er en del af den sædvanlige indvindingsrutine, idet fodringssandets kornstørrelse indgår i fastlæggelsen af afregningsprisen over for entreprenøren. Prøvetagningen i profilet er gennemført i form af følgende fem kampagner: Kampagne Tidspunkt Antal prøver Kommentarer K august Under 2. revlefodring K september K september K marts K juni og 3. juli Tabel 5.1. Oversigt over prøvetagningskampagnerne Prøverne er taget i tre tværgående linjer mellem klitfoden og 12 m dybde samt i en langsgående linje på 4-6 m dybde, jfr. fig Prø- Kornstørrelsesanalyse 16

21 verne uden for kystlinjen er taget med en Van Veen-grab, og positionen er fastlagt med en nøjagtighed på 10 m. Alle de udtagne prøver er sigtet på Kystdirektoratets laboratorium i Thyborøn. 5.3 Analyseresultater Fodringssandet Til brug ved beskrivelsen af sandet i den første revlefodring sommeren 1997 blev der sigtet 120 sandprøver, medens der blev sigtet 60 prøver fra den anden revlefodring sommeren På grundlag heraf blev følgende middelkornstørrelser og uensformighedstal beregnet: Fodring Kornstørrelsen D 50 Uensformighedstallet U = D 60 /D 10 Revlefodring sommeren ,420 mm 2,161 Revlefodring sommeren ,335 mm 2,273 Tabel 5.2. Fodringssandets kornstørrelse og uensformighedstal. Som det fremgår, er fodringssandet mere finkornet i den anden fodring, medens sorteringsgraden er nogenlunde den samme for de to fodringer. Variation inden for det monitorerede område På fig. 5.1 er D 50 for alle prøver afbildet som funktion af den vanddybde, prøven er taget på. Det fremgår, at D 50 aftager nogenlunde jævnt fra 0,35 mm på stranden til 0,18 mm i den ydre del af monitoreringsområdet. Det fremgår også, at der er en betydelig variation i især revlezonen mellem 3 og 6 m dybde. På figuren kan man også se, hvilken morfologisk zone prøven stammer fra. Det kan dreje sig om revletoppen, revletruget m.fl. Ved at vurdere punktmængden i forhold til disse morfologiske zoner fremgår det, at selvom der generelt er en stor variation på D 50 i revlezonen, så er der stor forskel afhængig af, hvor prøven nøjagtigt er taget. Den langt største variation er der på prøverne taget i revletruget, medens prøver taget på revletoppen og på luvsiden af revlen varierer langt mindre i D 50. Det er endvidere sådan, at sandet i de enkelte prøver taget på revletoppen er bedre sorteret end sandet i de øvrige prøver. Kornstørrelsesanalyse 17

22 D 50 (mm) 2,0 1,8 1,6 1,4 Land Forstrand Revletrug Læside af revle Revletop Luvside af revle Ydre strandplan 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0, Kote (m) Fig. 5.1 Kornstørrelsen for alle prøver som funktion af dybden og den morfologiske zone 5.4 Beregning af fodringssandets bevægelse på grundlag af kornstørrelsesanalysen I bilag A er den såkaldte»sediment response model«beskrevet. Modellen er baseret på den antagelse, at den karakteristiske fordeling af kornstørrelsesfraktionerne i et profil svarer til de hydrodynamiske påvirkninger og den tilhørende sedimenttransport på strækningen. Hvis fodringssand placeres på denne strækning, vil der gå en omfordelingsproces i gang med henblik på at etablere kornstørrelsesfordelingen inden fodringen. Metoden er anvendt på strækningen, selvom ikke alle forudsætninger for metoden er opfyldt fuldt ud. Ved anvendelse af metoden er det beregnet, at ca. 30% af den samlede revlefodringsmængde vil flytte sig udad, medens ca. 60% vil flytte sig indad. De resterende 10% vil forblive i revlezonen. Resultatet skal tages med et vist forbehold, da ikke alle forudsætninger for metoden er opfyldt. Selve metoden har endvidere den svaghed, at der ikke fremkommer nogen information om tidsskalaen for omfordelingsprocessen eller om, hvordan den endelige fordeling af fodringssandet ser ud på langs ad kysten. Kornstørrelsesanalyse 18

23 AFSNIT 6 Revleanalyse 6.1 Indledning Revlesystemet på strækningen syd for høfde Q var meget svagt udviklet, inden fodringsomfanget blev betydeligt midt i 1980 erne. Det svage revlesystem var udtryk for, at strækningen var underforsynet med sand som følge af beliggenheden på læsiden af høfdesystemet nordfor. Som følge heraf var der på daværende tidspunkt en kysttilbagerykning på ca. 10 m/år. Efterhånden som fodringen begyndte at vise sin virkning på strækningen, reduceredes kysttilbagerykningshastigheden. Samtidig begyndte der at komme sammenhængende revler på strækningen. Der er ingen tvivl om, at tilstedeværelsen af et veludviklet sammenhængende revlesystem er udtryk for, at kyststrækningen er velforsynet med sand og derfor nogenlunde stabil. Der er derfor foretaget en analyse af, hvordan revlesystemet på strækningen har udviklet sig i projektperioden. 6.2 Analysemetoden Revlesystemets beliggenhed er fastlagt på grundlag af de udtegnede bathymetrier. De enkelte pejlelinjer er gennemgået med henblik på at fastlægge revlens beliggenhed i linjen. Der er ved gennemgangen anvendt det kriterium for en revle, at der skal være en koteforskel på 1 m eller mere mellem revletop og trug. Hvis kriteriet er opfyldt, er der foretaget en markering i linjen. Når alle bathymetriens linjer er gennemgået på denne måde, er markeringer i nabolinjer forbundet, og der fremkommer et billede af revlesystemet. Alle udtegnede bathymetrier er gennemgået på denne måde, og dermed har man et grundlag for at kunne bedømme udviklingen af revlesystemet i projektperioden, jfr. fig Revleanalyse 19

24 Til brug i en mere detaljeret analyse af revlesystemet er der anvendt fire parametre til at beskrive revlen i de enkelte pejlelinjer. Det drejer sig om følgende parametre: Revlehøjden der er koteforskellen mellem revletop og revletrug. Revlekoten der er koten til revletop. Revlebredden der er afstanden mellem det dybeste punkt i revletruget og den samme dybde på ydersiden af revlen. Beliggenheden der er afstanden mellem revletop og pejlelinjens startpunkt i land. De opmålte bathymetrier er udover den traditionelle udtegning også behandlet i et program, der skaber en glidende overgang mellem de farvetoner, der repræsenterer de forskellige dybdeintervaller. På de fremkomne planer kan revlesystemet ses. Planerne giver ikke nye oplysninger i forhold til førnævnte manuelt fremstillede revleplaner, men de giver en god visualisering af revlesystemets udvikling, jfr. fig B97.01: til Thorsminde til Thyborøn Nissum Fjord B97.04: Første fodring B98.01: B98.02: Anden fodring B98.03: B99.01: Revleanalyse 20

25 B99.02: til Thorsminde til Thyborøn B00.01: til Thorsminde til Thyborøn B00.02: B00.03: B00.04: B01.01: Fig. 6.1 Revlesystemets udvikling 6.3 Resultater Revleanalysens resultater er rapporteret detaljeret i bilag B. I det følgende omtales de vigtigste af resultaterne med henvisning til fig. 6.1 og 6.3. Omtalen er struktureret i forhold til tidspunktet for de to fodringer. Ved omtalen af f.eks. bathymetri bruges forkortelsen B Før den første fodring Det fremgår, at revlesystemet på B97.01 er usammenhængende. Det ser ud som om, der er dele af både en ydre og en indre revle. I den ydre revle er der to ca. 1,5 km lange huller beliggende, hvor der senere blev fodret. Hvad den indre revle angår, er den fraværende på Revleanalyse 21

26 den største del af projektstrækningen. Kun inden for det fremtidige fodringsområde er der nogle stumper af revlen. Det er således et meget svagt revlesystem, der er udgangspunktet ved den første fodring i foråret Mellem de to fodringer Fodringen blev udført på ca. 5 m dybde svarende til den naturlige beliggenhed af en ydre revle. Det fremgår af B97.04, at fodringen med det samme kommer til at være en del af den ydre revle på strækningen. Man kan også se, at de øvrige revlestykker er blevet længere end på udgangsbathymetrien. På de efterfølgende bathymetrier B98.01 og B98.02 fortsætter effekten af fodringen på revlesystemet. Man kan se, hvordan fodringen gradvis forstærker revlen mod syd, således at der næste forår er en over 6 km lang sammenhængende revle på den centrale del af projektstrækningen. Efter den anden fodring Efter den anden fodring i sommeren 1998 fortsætter udviklingen i retning af et mere sammenhængende revlesystem. Forlængelsen af den ydre revle mod syd opretholdes eller udbygges. På B00.04 når revlen således helt ned til projektområdets sydende. På samme bathymetri ser man også, at den indre revle næsten er sammenhængende på de nordligste to tredjedele af projektstrækningen. Som det fremgår, har fodringen medført en klar forstærkning af revlesystemet i forhold til udgangssituationen. Denne udvikling er vist kvantitativt på fig Den ydre og indre revle er vurderet hver for sig. Det er herefter beregnet, på hvor stor en del af strækningen, den pågældende revle er til stede. Den maksimale værdi for hver af revlerne vil således være 1 svarende til en sammenhængende revle på hele Revleindeks 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Fig. 6.2 Kvantitativ revlestyrke Revleanalyse 22

27 strækningen. Summen af de to værdier det såkaldte revleindeks - vil ligge mellem 0 og 2. Man ser på figuren, at indekset ligger på et lavt niveau før den første fodring. Efter denne fodring vokser indekset generelt hen igennem projektperioden. I slutningen af projektperioden ligger revleindekset væsentligt højere end i udgangssituationen. Det viser, at effekten af fodringen strækker sig ud over selve projektperioden. På fig. 6.1 ser det ud som om, at revlen er sammenhængende i området, hvor fodringen blev placeret. Det er den også svarende til det anvendte revlekriterium med en dybdeforskel mellem revletop og revletrug på mindst 1 m. Ved en detaljeret gennemgang af de enkelte pejleplaner fremgår det imidlertid, at revletoppen ca. midt på fodringsstrækningen er væsentligt lavere end på den øvrige fodringsstrækning. Forskellen er typisk ca. 1 m, og dette hestehul udvikles hurtigt både efter den første og den anden fodring. Grunden til dannelsen af hestehullet er, at de store vandmængder, der af bølgerne føres ind over fodringen, skal ud igen. En stor del af vandet strømmer på langs ad kysten bag ved fodringen og uddyber samtidig revletruget. På grund af fodringens længde kan alt vand ikke komme væk på denne måde. Resten strømmer udad over fodringen og eroderer samtidig, hvorved hestehullet dannes. B97.01: B97.04: B98.01: B98.02: B98.03: B99.01: Revleanalyse 23

28 B99.02: B00.01: B00.02: B00.03: B00.04: B01.01: Fig. 6.3 Revlesystemets udvikling Revleanalyse 24

29 AFSNIT 7 Numerisk modellering 7.1 Indledning Hvis man ved hjælp af numerisk modellering kunne beskrive, hvordan et kystområde, der var blevet fodret, ville udvikle sig nogle år ud i fremtiden, ville man have et godt værktøj til at planlægge et fodringsprojekt. Man kunne sammenligne forskellige forslag og derefter vælge den fod ring, der er optimal i forhold til målsætningen for strækningen. For at en numerisk model skal kunne anvendes til fodringsplanlægning, skal modellen kunne simulere den faktiske udvikling efter en fodring. Derfor blev DHI Vand og Miljø anmodet om at gennemføre en modellering af en periode. Efter den første modellering blev en ny periode modelleret af DHI med en endnu mere avanceret model. I det følgende beskrives resultaterne af disse to modelleringer. 7.2 Den første modellering Efter afslutningen af den første revlefodring i efteråret 1997 blev der den 4. november 1997 gennemført en bathymetrisk opmåling. Den har betegnelsen Efter vinteren blev der den 2. april 1998 udført en ny opmåling, der har betegnelsen Det er udviklingen i den mellemliggende periode, som DHI har modelleret. Modelleringen er gennemført ved anvendelse af modelpakken MIKE 21. Kyststrømmen er ikke medtaget i modelleringen, men kun den bølgegenererede strøm. Modelleringen er endvidere udført med fast bund uden løbende opdatering af bathymetrien. For at kompensere for dette er bølger, strøm og sedimenttransport beregnet ved anvendelse af både bathymetri og Erosion og aflejring er efterfølgende beregnet for begge bathymetrier, og middelværdierne Numerisk modellering 25

30 er anvendt som udtryk for udviklingen i perioden mellem de to målinger. I ref. 2 er modelleringsprogrammet gennemgået detaljeret, og resultaterne er præsenteret. Det vigtigste resultat er en sammenligning af den modelberegnede ændring af bathymetrien i løbet af vinteren med den målte ændring i form af differensplanen beregnet ud fra bathymetrierne og De to planer er vist på fig Det fremgår, at der er en betydelig forskel på de to planer. DHI har også sammenlignet modelleringsresultatet med den målte udvikling ved at opgøre erosion og aflejring i et system af faste kasser. Også denne sammenligning viser en betydelig uoverensstemmelse. DHI anfører i rapporten nogle mulige forklaringer på den manglende overensstemmelse mellem den modellerede og den målte udvikling. Det drejer sig om, at kyststrømmen ikke er medtaget, samt at der er anvendt fast bund (Grid spacing 20 meter) (Grid spacing 20 meter) dz in 149 days (m) (Grid spacing 20 meter) (Grid spacing 20 meter) Above Below Land Fig. 7.1 Sammenligning af målt og beregnet ændring af bathymetrien ved den første modellering 7.3 Den anden modellering Den anden modellering blev gennemført for perioden september 1999 marts Udgangsbathymetrien blev opmålt den 14. september 1999 og har betegnelsen Opmålingen ved periodens slutning den 28. marts 2000 har betegnelsen DHI gennemførte modelleringen ved anvendelse af modelpakken MIKE 21 CAMS. Under modelleringen opdateres bathymetrien løbende på grundlag af den beregnede erosion og aflejring. Den op- Numerisk modellering 26

31 daterede bathymetri anvendes til beregning af bølger og strøm i det næste tidstrin. På grundlag heraf beregnes sedimenttransporten samt erosion og aflejring, der så anvendes til at opdatere bathymetrien. Ved anvendelse af denne cykliske procedure gennemregnes hele perioden. Til forskel fra den første modellering er kyststrømmen medtaget i den anden modellering. I ref. 3 er modelleringen gennemgået detaljeret, og resultaterne er præsenteret. Et af resultaterne er en sammenligning af den modelberegnede ændring i løbet af perioden med den målte ændring i form af differensplanen beregnet på grundlag af bathymetrierne og De to planer er vist på fig Det fremgår, at der er en ikke ubetydelig forskel på de to planer. Det anføres i rapporten, at det ser ud til, at modellen fremskynder den morfologiske udvikling en smule. Den anden modellering er udført med den mest avancerede model, der eksisterede på daværende tidspunkt. På trods heraf var der enighed med DHI om, at modelleringsresultatet ikke var så overbevisende, at der var grundlag for at arbejde videre med modellen som værktøj ved optimeringen af en fremtidig fodring. Fig. 7.2 Sammenligning af målt og beregnet ændring af bathymetrien ved den anden modellering Numerisk modellering 27

32 AFSNIT 8 Analyse ved hjælp af vurderingsparametre samt i koteintervaller 8.1 Indledning Formålet med at gennemføre en fodring er naturligvis at opfylde en bestemt målsætning for den fremtidige kystudvikling på strækningen. Under Nourtec-projektet blev der af partnerne fastlagt tre fælles mål for kystudviklingen (design objectives). Til bedømmelse af, hvorvidt målene var opfyldt, blev der anvendt tre tilsvarende vurderingsparametre (design parameters). Udover disse vurderingsparametre blev der i den danske del af projektet anvendt yderligere tre vurderingsparametre. Denne måde at vurdere en fodring på er også anvendt i det foreliggende projekt. I det følgende beskrives de anvendte vurderingsparametre nærmere, og resultatet af at bruge dem på Nourtec 2 præsenteres. I slutningen af afsnittet præsenteres en sammenfatning af effekten af revlefodringen på hele projektstrækningen på grundlag af en analyse af mængdeudviklingen i 1 m koteintervaller. 8.2 Målsætningen for en fodring samt de anvendte vurderingsparametre Målsætningen for en fodring blev formuleret i følgende tre punkter: 1. Stabilisering af kystlinjezonen 2. Forbedring af højvandsbeskyttelsen 3. Forøgelse af strandens bredde. Analyse ved hjælp af vurderingsparametre samt i koteintervaller 28

33 Pkt. 1 fokuserer på kysttilbagerykningen, og målsætningen omfatter en reduktion eller standsning af kysttilbagerykningen. En kystfremrykning vil selvfølgelig også kunne være en målsætning. Forbedringen af højvandsbeskyttelsen under punkt 2 sigter på at reducere risikoen for gennembrud af klit eller sanddige under stormsituationer. Da sikkerheden stiger med mængden af sand i klit eller dige, er det denne mængde, der skal beregnes, for at man kan bedømme, om der er sket en forbedring. Strandens bredde under punkt 3 er medtaget, da bredden alt andet lige har betydning for sikkerheden mod gennembrud. En bredere strand reducerer den mængde sand, som havet fjerner fra klitten under storm. En bred strand reducerer endvidere belastningen på de konstruktioner, der eventuelt er på stranden. Endelig kan en bred strand i sig selv være et mål, hvis der er tale om en badestrand med et stort turistbesøg. Opfyldelsen af hver af disse målsætninger bedømmes ved hjælp af en tilsvarende vurderingsparameter, se fig. 8.1: Klitfod (V4) Klittop Strandens bredde (V3) Kystlinje (V1) 6 m dybde (V5) Klittop +5 Mest aktive del (V6) ---8 Klittop Fig. 8.1 Definition af de anvendte vurderingsparametre Øvre del af profil (V2) 0 Analyse ved hjælp af vurderingsparametre samt i koteintervaller 29

34 V1 Beliggenheden af kystlinjezonen. Beliggenheden beregnes på grundlag af en mængdeberegning mellem kote +4 m og -4 m og en lodret begrænsning inde i land. Ved division med 8 m fremkommer en relativ beliggenhed i forhold til den lodrette begrænsning. V2 Volumen af den øvre del af profilet. Beregningen gennemføres for den del af profilet, der ligger over kote 0, samt uden for en lodret begrænsning gennem den uforandrede del af klitten. V3 Strandens bredde. Bredden er afstanden mellem kystlinjen og klitfoden. Kystlinjebeliggenheden beregnes på grundlag af mængdeberegning mellem +1,0 m og -1,0 m. Klitfodsbeliggenheden beregnes ud fra en mængdeberegning mellem +4 m og +5 m. De tre øvrige vurderingsparametre, der anvendes, er: V4 Beliggenheden af klitfoden. Klitfodsbeliggenheden beregnes ud fra en mængdeberegning mellem +4 m og +5 m. V5 Beliggenheden af 6 m dybdekurven. Beliggenheden beregnes på grundlag af en mængdeberegning mellem kote -4 m og -8 m. V6 Beliggenheden af den mest aktive del af profilet. Beliggenheden beregnes på grundlag af en mængdeberegning mellem kote +5 m og -8 m. Begrundelsen for at anvende V4 er, at beliggenheden af klitfoden er let at fastlægge og forstå. Samtidig giver afstanden mellem klitfoden og klittens landværts begrænsning et godt mål for klittens styrke over for gennembrud. Beliggenheden af 6 m dybdekurven som vurderingsparameter V5 giver sammen med V1 et godt grundlag for at vurdere, om profilet udvikler sig som et ligevægtsprofil, eller om det er på vej mod en forstejling. Endelig er V6 en meget robust parameter, der beskriver tilbagerykningen af den indre del af profilet næsten fra klittop til området uden for revlezonen. 8.3 Analyseresultater I analysen er den monitorerede strækning opdelt i fire delstrækninger. Det drejer sig om den strækning, hvor revlefodringen er udført, luvsidestrækningen nordfor samt læsidestrækning 1 umiddelbart syd for fodringen og læsidestrækning 2 helt mod syd. Strækningsopdelingen svarer til den opdeling, der blev anvendt under analysen af mængdeudviklingen i faste kasser, jfr. afsnit 4. I det følgende gennemgås de vigtigste resultater af analysen for strækningerne hver for sig. Der sluttes af med en præsentation af variationen af vurderingsparametrene inden for hele det monitorerede område fra før den første fodring til den sidste opmåling. Analyse ved hjælp af vurderingsparametre samt i koteintervaller 30

35 Fodringsstrækningen fig. 8.2 Det fremgår, at 6 m dybdezonen rykker frem svarende til de to revlefodringer, og at den største del af fremrykningen fastholdes i hele projektperioden. Tilsvarende rykker kystlinjezonen også frem i den periode, hvor der fodres, men det sker med ca. et halvt års forsinkelse i forhold til selve fodringen. Også det meste af kystlinjezonens fremrykning fastholdes i hele monitoreringsperioden. På trods af fodringen og dens positive virkning på kystlinjezonen rykker skræntfoden tilbage med en nogenlunde konstant hastighed på ca. 3 m/år gennem hele monitoreringsperioden. Skrænten udgør dog Afstand fra referencelinje (m) m dybde (V5) Afstand fra referencelinje (m) 1400 Mest aktive zone (V6) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Afstand fra referencelinje (m) 1250 Kystlinjezonen (V1) Volumen (m³) 300 Øvre del af profil (V2) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Afstand fra referencelinje (m) 1150 Klitfod (V4) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Fig. 8.2 Vurderingsparametrenes variation på fodringsstrækningen 25 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Bredde (m) Strandens bredde (V3) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Analyse ved hjælp af vurderingsparametre samt i koteintervaller 31

36 så lille en del af den mest aktive del af profilet, at udviklingen for denne parameter svarer til fremrykning. Svarende til skræntfodens tilbagerykning sker der også en formindskelse af volumenet i den øvre del af profilet. Endelig fremgår det, at strandens bredde forøges med ca. 25 m i løbet af projektperioden. Luvsidestrækningen fig. 8.3 Afstand fra referencelinje (m) m dybde (V5) Afstand fra referencelinje (m) 1400 Mest aktive zone (V6) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Afstand fra referencelinje (m) 1250 Kystlinjezonen (V1) Volumen (m³) 300 Øvre del af profil (V2) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Afstand fra referencelinje (m) 1150 Klitfod (V4) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Fig. 8.3 Vurderingsparametrenes variation på luvsidestrækningen 25 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Bredde (m) Strandens bredde (V3) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Analyse ved hjælp af vurderingsparametre samt i koteintervaller 32

37 Det fremgår, at 6 m dybdezonen rykker frem, medens der er tale om tilbagerykning for kystlinjezonen og skræntfoden. Tilsammen betyder det, at beliggenheden af den mest aktive del af profilet fra +5 til -8 m er næsten konstant. Svarende til skræntfodens tilbagerykning aftager mængden i den øvre del af profilet. Det betyder en forringelse af højvandsbeskyttelsen. Da kystlinjen ikke rykker så hurtigt tilbage som skræntfoden, betyder det, at strandens bredde forøges. Det drejer sig om ca. 10 m. Læsidestrækning 1 fig. 8.4 Afstand fra referencelinje (m) m dybde (V5) Afstand fra referencelinje (m) 1400 Mest aktive zone (V6) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Afstand fra referencelinje (m) 1250 Kystlinjezonen (V1) Volumen (m³) 300 Øvre del af profil (V2) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Afstand fra referencelinje (m) 1150 Klitfod (V4) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Fig. 8.4 Vurderingsparametrenes variation på læsidestrækning , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Bredde (m) Strandens bredde (V3) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Analyse ved hjælp af vurderingsparametre samt i koteintervaller 33

38 Man kan se, at 6 m dybdezonen rykker frem som følge af fodringen. Derefter sker der en jævn tilbagerykning i resten af monitoreringsperioden. Kystlinjezonen rykker tilbage under den første revlefodring. I resten af perioden er der en svag fremrykning. Skrænten rykker lidt frem de første par år, hvorefter der sker en svag tilbagerykning. Hele den mest aktive del af profilet rykker jævnt tilbage. Den øvre del af profilet svækkes generelt i løbet af perioden. Derimod sker der en forøgelse af strandens bredde på ca. 10 m. Læsidestrækning 2 fig. 8.5 Afstand fra referencelinje (m) m dybde (V5) Afstand fra referencelinje (m) 1400 Mest aktive zone (V6) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Afstand fra referencelinje (m) 1250 Kystlinjezonen (V1) Volumen (m³) 300 Øvre del af profil (V2) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Afstand fra referencelinje (m) 1150 Klitfod (V4) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Fig. 8.5 Vurderingsparametrenes variation på læsidestrækning , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Bredde (m) Strandens bredde (V3) , , , , , , , , , , , , , , , , , , , År Analyse ved hjælp af vurderingsparametre samt i koteintervaller 34

39 Det fremgår, at 6 m dybdezonen rykker tilbage i løbet af monitoreringsperioden. Kystlinjezonen rykker de første par år frem, hvorefter der sker en tilbagerykning til udgangssituationen før revlefodringen. Endelig sker der en nogenlunde jævn fremrykning af skrænten. Hele profilet mellem kote +5 og -8 m den mest aktive del af profilet rykker de første par år en lille smule frem, inden der i slutningen af perioden sker en tilbagerykning. Volumenet af den øvre del af profilet forøges gennem perioden svarende til en forbedring af højvandsbeskyttelsen. Endelig er strandens bredde nogenlunde konstant gennem perioden. Hele strækningen fig. 8.6 På figuren er ændringen af de seks vurderingsparametre på hele den monitorerede stræk ning fra opmålingen den 17. marts 1997 til opmålingen ca. fire år senere den 5. marts 2001 vist. Uden fodring ville den forventede profiltilbagerykning den autonome tilbagerykning være 4,5 m/år. Det betyder, at hvis en del af profilet i løbet af de fire år rykker tilbage med mindre end 18 m, har der været en positiv effekt af fodringen. Fremrykning (m) 40 6 m dybde (V5) Fremrykning (m) 20 Mest aktive zone (V6) Læside 2 Læside 1 Fodringsstrækning Luvside Læside 2 Læside 1 Fodringsstrækning Luvside Km Km Volumen (m³) 40 Læside Øvre del af profil (V2) Fremrykning (m) 10 Kystlinjezonen (V1) Læside 1 Fodringsstrækning 0 Læside 2 Læside 1 Luvside -30 Fodringsstrækning Km -50 Luvside Fremrykning (m) Klitfod (V4) Km 20 Forøgelse (m) Strandens bredde (V3) Fodringsstrækning 0 Læside 1 Fodringsstrækning Luvside Læside Læside 2 Luvside Læside Km Km Fig. 8.6 Vurderingsparametrenes ændring på projektstrækningen gennem hele perioden Analyse ved hjælp af vurderingsparametre samt i koteintervaller 35

40 6 m dybdezonen rykker frem i perioden på fodrings- og luvsidestrækningen, medens der på de to læsidestrækninger er tale om en betydelig tilbagerykning. Inde i kystlinjezonen er der igen fremrykning på fodringsstrækningen. På de øvrige strækninger er der en tilbagerykning, der er væsentligt mindre end svarende til den autonome udvikling. Hvad skræntfoden angår, er der tilbagerykning på de tre nordligste delstrækninger og fremrykning på den sydligste. Tager man hele profilet fra kote +5 til -8 m, ser man igen en betydelig fremrykning på fodringsstrækningen. På luvsiden er der ikke sket nogen nettoændring, medens der er sket tilbagerykning på de to læsidestrækninger. Ser man på den øvre del af profilet, er der sket en volumenformindskelse på de tre nordligste delstrækninger svarende til, at højvandsbeskyttelsen her er blevet forringet. I det sydligste læsideområde er udviklingen gået modsat. Strandens bredde er på alle delstrækninger blevet forøget. Den største forøgelse på 23 m ses på fodringsstrækningen. 8.4 Sammenfatning på grundlag af udviklingen i 1 m koteintervaller På fig. 8.7 er kystlinjeudviklingen i de ca. 4 år fra den første fodring i sommeren 1997 til foråret 2001 vist. Kystlinjen er her defineret som beliggenheden af profilet mellem +1 og -1 m. Projektstrækningen er i analysen opdelt i 7 delstrækninger, og kystlinjefremrykningen er bestemt ved lineær regression for hele perioden. Den årlige fremrykning er derefter omsat til en samlet fremrykning over de 4 år. På figuren er den forventede beliggenhed af kystlinjen uden fodring også vist. Der er regnet med en årlig autonom tilbagerykning på 4,5 m/år. Af figuren fremgår det, at revlefodringen har en meget positiv virkning på kystlinjen inden for fodringen samt på strækningen sydfor. Hvis man tænkte sig, at der i stedet for fodringen var blevet placeret en undersøisk bølgebryder, ville der have været forøget kystlinjetilbagerykning sydfor på grund af læsidevirkningen. Der fremgår, at fodringens læsidevirkning sydfor kun består i, at kystlinjen ikke rykker helt så meget frem som på nabostrækningerne. Det fremgår også, at den positive virkning på kystlinjen må forventes at strække sig længere mod syd end projektområdets sydlige begrænsning. Fremrykning (m) Tilbagerykning Fig. 8.7 Fodringens virkning på kystlinjen Revlefodring Kystlinie 4 år efter revlefodring Kystlinie inden revlefodring Kystlinie efter 4 år uden fodring Nord for revlefodringen er der stadig kystlinjetilbagerykning, men ikke helt så meget som svarende til den autonome udvikling. Igen er der Analyse ved hjælp af vurderingsparametre samt i koteintervaller 36

41 tale om en afvigelse i forhold til, hvis revlefodringen var erstattet af en undersøisk bølgebryder. I dette tilfælde ville man have fået en mere klar luvsidevirkning. Efter at revlefodringens virkning på kystlinjen er behandlet, vurderes virkningen på kystprofilet fra +6 til -10 m, idet der arbejdes med gennemsnitsprofilet for hele projektstrækningen. Analysen er gennemført i 1 m koteintervaller, dvs. fra -10 til -9 m, fra -9 til -8 m osv. Revlezonen fra -2 til -6 m er dog behandlet samlet. Som tilfældet var i analysen af kystlinjeudviklingen, er den årlige fremrykning i koteintervallerne bestemt ved lineær regression over de fire år fra lige før den første fodring i 1997 til den sidste opmåling i foråret På grundlag heraf er den samlede frem- eller tilbagerykning bestemt, og resultatet fremgår af fig Tilbagerykningen svarende til, at der ikke var fodret, er også vist. På figuren ses, at mellem kote +1 og -2 m samt mellem kote -6 og -9 m er profilet rykket markant frem. I revlezonen mellem kote -2 og -6 m har der været en mindre tilbagerykning, men i forhold til den forventede tilbagerykning i perioden uden fodring på ca. 18 m er der tale om en klar forbedring. Umiddelbart uden og inden for den del af profilet, der er beliggende mellem kote +1 og -9 m, er effekten af fodringen mindre markant. Der er dog tale om en væsentlig forbedring, idet tilbagerykningen er reduceret til ca. det halve af den forventede tilbagerykning uden fodring. På stranden og ved klitfoden over kote +2 m har der ikke været nogen nævneværdig virkning af revlefodringen, idet tilbagerykningen er på samme niveau som uden fodring. Virkningen her skulle i givet fald fremkomme ved, at det stærkere profil uden for kote +1 m reducerer bølgeangrebet på klitfoden. En anden mulighed er, at den bredere strand forøger sandtransporten ved fygning, så der aflejres mere sand ved klitfoden. Ingen af disse to effekter er altså slået igennem i projektperioden. Man kunne imidlertid forestille sig, at det ville være tilfældet ved fortsat revlefodring m 1000 m 500 m Fig. 8.8 Fodringens virkning på gennemsnitsprofilet for hele projektstrækningen 0 m Kote i m Fremrykning Tilbagerykning m Tilbagerykning uden fodring Analyse ved hjælp af vurderingsparametre samt i koteintervaller 37

42 AFSNIT 9 Effektivisering af fodringsprogrammet på grundlag af analyseresultaterne 9.1 Indledning I dette afsnit beskrives, hvordan resultaterne fra projektet kan udnyttes inden for det løbende kystfodringsprogram, samt hvilke besparelser ændringerne vil medføre, hvis de gennemføres. 9.2 Forslag til justering af fodringsprogrammet I afsnit 8 kunne det konkluderes, at revlefodringen har haft en effektiv virkning på profiltilbagerykningen fra kote -9 m op til i hvert fald kote +1 m. På grundlag heraf foreslås det, at fodring fremover udføres således: Profilerosionen uden for kote +1 m erstattes med fodringssand, der placeres på revlen eller strandnært. Profilerosionen mellem kote +1 m og klittop erstattes med fodringssand, der pumpes ind på stranden. Det er nødvendigt at tilføre sand til klitfoden for at have en stødpude som beskyttelse under højvandssituationer med store bølger. Dette sand kunne muligvis skaffes ved strandskrabning, hvor strandvolden lige inden for kystlinjen mekanisk flyttes ind til klitfoden. Denne løsnings effektivitet er imidlertid ikke dokumenteret i nærværende projekt. Derfor foreslås strandfodring anvendt. Siden 1999 er Kystdirektoratets fodringsprogram fastlagt således, at ca. en tredjedel af den samlede fodringsmængde placeres uden for Effektivisering af fodringsprogrammet på grundlag af analyseresultaterne 38

43 kystlinjen. Denne fordeling blev besluttet på grundlag af resultaterne af det første Nourtec-forsøg, der blev gennemført i perioden Det nye forslag vil betyde, at en endnu større andel af den samlede fodringsmængde placeres uden for kystlinjen. 9.3 Økonomiske konsekvenser af en omlægning af fodringsprogrammet På de kyststrækninger, hvor målsætningen er at standse kysttilbagerykningen, fodrer Kystdirektoratet med en sandmængde, der svarer til profilerosionen inden for 6 m dybde, idet det dog kun er den del af erosionsmængden, der er sand, der erstattes. Hvis koten til klittop er +6 m, kan fodringsbehovet F pr. m kyst opgøres således: F = (6 + 6) v s = 12vs, hvor v er den gennemsnitlige årlige kysttilbagerykningshastighed, og s er den andel af profilet, der udgøres af sand. Svarende til forslaget vil strandfodring F s og revle- og strandnær fodring F r udgøre: F s = 5vs = 0,42F F r = 7vs = 0,58F Fodring uden for kystlinjen udgør altså 58% af den samlede fodringsmængde. Det er således væsentligt mere end de ca. 33%, der var andelen indtil Enhedspriserne for strandfodring og revlefodring på strækningen var henholdsvis 30 kr./m 3 og 19 kr./m 3 i prisniveau efteråret Med den samme fodringsmængde på strækningen bliver den relative fodringsudgift for forskellige fodringsstrategier som vist i tabel 9.1. Fodringsmetode m³/år Relativ udgift Faktisk udgift Kun strandfodring ,2 mio. kr./år Efter Nourtec 1: 33% revlefodring 87,9 14,2 mio. kr./år Efter Nourtec 2: 58% revlefodring 78,6 12,7 mio. kr./år Tabel 9.1 Udgiften ved forskellige fodringsstrategier. Besparelsen ved at omlægge fodringsprogrammet svarende til resultatet af Nourtec 2 er således ca. 21% i forhold til udelukkende at anvende strandfodring og ca. 11% i forhold til fodringsmetoden anvendt i perioden I denne periode er den gennemsnitlige årlige fodrings mængde mellem høfde Q ved Fjaltring og Thorsminde m 3. Med denne fodringsmængde vil de faktiske fodringsudgifter være som anført i tabellen. Det fremgår, at besparelsen ved at udføre 33% som revlefodring i stedet for udelukkende strandfodring er ca. 2 mio. kr./år, medens besparelsen er ca. 3,5 mio. kr./år ved en fodringsomlægning svarende til resultaterne af Nourtec 2. I forhold til metoden anvendt i perioden vil besparelsen mellem høfde Q og Thorsminde således blive på ca. 1,5 mio. kr./år ved en fodringsomlægning. Effektivisering af fodringsprogrammet på grundlag af analyseresultaterne 39

44 Hvis omlægningen af fodringsprogrammet gennemføres for hele fællesaftalestrækningen Lodbjerg Nymindegab, vil besparelsen i forhold til perioden blive ca. 10 mio. kr./år. Der er således tale om en ganske betydelig effektiviseringsgevinst. Besluttes det på et senere tidspunkt at erstatte erosionen længere ud i profilet med fodringssand, som man gør i Holland, vil andelen af fodringssand placeret uden for kystlinjen vokse yderligere. Hvis f.eks. erosionen til -10 m erstattes med fodringssand, vil andelen, der kan udføres som revlefodring eller strandnær fodring, kunne forøges til ca. 70%. Effektivisering af fodringsprogrammet på grundlag af analyseresultaterne 40

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110