KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND KLIMATILPASNING

Transkript

1 FEBRUAR 2015 HADERSLEV KOMMUNE KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND KLIMATILPASNING RAPPORT

2

3 ADRESSE COWI A/S Parallelvej Kongens Lyngby TLF FAX WWW cowi.dk FEBRUAR 2015 HADERSLEV KOMMUNE KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING RAPPORT PROJEKTNR. A DOKUMENTNR. 001 VERSION 3 UDGIVELSESDATO 21. oktober 2015 UDARBEJDET LAFN / BOC / MAOL KONTROLLERET JIJ GODKENDT LAFN

4

5 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 5 INDHOLD Resume 7 1 Indledning 8 2 Kortlægning Topografiske forhold Vandløb og oplande Jordbundsforhold og nedsivning Grundvandsforhold Spildevandssystem og regnvandshåndtering Naturbeskyttelse Planforhold m.v Oversvømmelser Opstuvning på terræn som følge af nedbør Oversvømmelser fra vandløb Oversvømmelser fra havet Kritiske situationer 26 4 Løsningsmuligheder Virkemidler Kelstrup Strand A Kelstrup Strand B Hejsager Strand 38 5 Yderligere undersøgelser 44 6 Litteratur 45

6

7 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 7 Resume Kestrup Strand og Hejsager Strand er udpeget som fokusområde i Haderslev Kommunes klimatilpasningsplan. Dele af området ligger meget lavt og er under kote 1,0 eller mellem 1,0 og 2,0 m. Disse områder er derfor udsat for oversvømmelse, bl.a. i forbindelse med stormflod. Denne rapport kortlægger problemer og foreslår nogle mulige tiltag, der bør undersøges nærmere. Hejsager Strand er delvist beskyttet af et dige, der blev bygget efter en oversvømmelse i 1995, der satte 40 huse under vand. Andre område er dårligt beskyttede. Sandsynligheden for oversvømmelse forårsaget af stormflod øges fremover som følge af klimaændringerne, der får vandstanden i havet til at stige. Det foreslås at alle områder sikres mod en stormflod til samme niveau som diget ved Hejsager Strand, dvs. ca. 2,0-2,1 m svarende til en 100-års hændelse i år På sigt skal der sikres yderligere. Tre offentlige vandløb løber gennem området. Hydrauliske beregninger viser, at vandløbene i sig selv har tilstrækkelig vandføringsevne og ikke giver væsentlige oversvømmelser ved selv meget stor afstrømning, så længe der ikke er højvande i Lillebælt. I en højvandssituation sker der en opstuvning i vandløbene. To af vandløbene er derfor forsynet med højvandsklapper, som lukker, når vandstanden i bæltet er højere end i vandløbet. Hvis det sker samtidig med stor afstrømning fra baglandet, vil der ske opstuvning og måske oversvømmelse. Ved Hejsager Bæk er det etableret en pumpe til at afhjælpe dette, men kapaciteten er utilstrækkelig. Mulige løsninger for de tre udsatte områder er skitseret. For de to områder er der flere væsentligt forskellige tilgange, som hver har fordele og ulemper. Det anbefales at mulighederne undersøges nærmere ved udarbejdelse af skitseforslag.

8 8 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 1 Indledning Området Kelstrup Strand og Hejsager Strand ligger i Haderslev Kommune, langs Hejsager Skov ud til Sandvig og Lillebælt (Figur 1-2). Figur 1-1 Undersøgelsesområdet Fokus i klimatilpasningsplanen Områderne har i perioder problemer med vand på terræn. Hvis der ikke foretages noget, vil disse problemer vokse i fremtiden på grund af de igangværende klimaforandringer. Områderne er derfor udpeget som fokusområder i kommunens klimatilpasningsplan.

9 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 9 Hejsager Strand Kelstrup Strand Figur 1-2 Kelstrup Strand og Hejsager Strand ligger ved Sandvig og Lillebælt Opgaven Haderslev Kommune har bedt COWI undersøge problemerne i to faser: Del 1: Kortlægning og Del 2: Dispositionsforslag Denne rapport omhandler Del 1. Del 1 er udført på grundlag af eksisterende data, herunder materiale modtaget fra kommunen og forsyningen (Provas), samt en besigtigelse den 12. november 2014 med deltagelse fra Haderslev Kommune og Provas. De følgende kapitler indeholder en kortlægning af de eksisterende forhold, en nærmere beskrivelse af problemer i de enkelte delområder og en analyse af problemerne med oversvømmelser, mens det afsluttende kapitel skitserer de løsningsmuligheder, der foreslås undersøgt i Del 2. Til sidst er der påpeget supplerede undersøgelser der kan iværksættes for at forbedre det samlede grundlag.

10 10 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 2 Kortlægning 2.1 Topografiske forhold Områdets topografi er illustreret på Figur 2-1 som bevidner et stort fald fra oplandet mod kysten. En række vandløb skærer sig ned i terrænet. Bag kysten er der flere lave områder, som er tidligere havbund. Figur 2-1 Topografiske forhold i og omkring Kelstrup Strand og Hejsager Strand. Her fokuseret på terrænforhold i interval fra 0 til 30 meter. Terrænforhold langs kysten Terrænforholdene langs kysten er illustreret på højdemodellen i Figur 2-2 og med højdekurver i Figur 2-3.

11 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 11 Figur 2-2 Terrænforholdene langs kysten Figur 2-3 Terrænforhold langs kysten (højdekurver fra Geodatastyrelsen vist med lilla (2 m) og tynd grøn streg (1 m).

12 12 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 2.2 Vandløb og oplande Det meste af projektområdet afvandes af 3 offentlige vandløb: Kelstrup Bæk, Hejsager Bæk og Ulvekærbæk. Vandløbene og deres topografiske oplande er vist på Figur 2-4 og data vist i Tabel 2-1. Tabel 2-1 Vandløb og oplande Vandløb Længde (offentligt) m Opland km 2 Kelstrup Bæk ,76 Hejsager Bæk ,05 Ulvekærbæk 3137* 2,93 *heraf 930 m rørlagt Vandløbene har generelt pænt fald indtil tæt på kysten. Figur 2-4 Topografiske oplande til Kelstrup Bæk (vest), Hejsager Bæk (midt) og Ulvekærbæk (øst) Kelstrup Bæk Kelstrup Bæk er et 1446 m langt offentligt vandløb. Det gennemsnitlige fald på strækningen er 16,6, hvilket er meget for et dansk vandløb.

13 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 13 Kelstrup Bæk løber i en slugt og passerer først 2 m-kurven helt tæt på kysten. St var i regionplanen målsat som gyde- og opvækstområde for laksefisk, mens den øvre strækning ikke var målsat. Regulativet fra 1999 fastsætter ikke en skikkelse for vandløbet, men betegner det som et naturvandløb. Der er således kun fastsat koter for broer og overkørsler. Ifølge redegørelsen til regulativet er der aldrig behov for vedligeholdelse. Hejsager Bæk Hejsager Bæk er et offentligt vandløb på en strækning af 4733 m. Hele strækningen er åben. Vandløbet har et gennemsnitligt fald på 8,3. Hejsager Bæk løber gennem Grønkær, som er udviklet i en tidligere fjordarm og nu ligger lige bag kysten. De sidste 300 m af vandløbet ligger under 2 m-kurven. Vandløbet vil kunne skabe oversvømmelser her i perioder med stor afstrømning og højvande i bæltet. Dette er baggrunden for, at der er etableret en sluse og en pumpe her. Strækningen lige før slusen har ringe fald. En stor del af vandløbet er i regulativet fra 1999 betegnet naturvandløb uden fastsat skikkelse. Ulvekær Bæk Ulvekær Bæk er et offentligt vandløb på 3137 m, hvoraf de første 930 m er rørlagt. Den åbne strækning består først af et slynget vandløb i den nordlige del af Hejsager Skov, hvorefter vandløbet løber i kanten af og gennem sommerhusområdet Hejsager Strand. Vandløbet løber ud i noret nær stranden lige øst for sommerhusområdet. Ulvekærbæk passerer den østlige del af sommerhusområdet Hejsager Strand. En stor del af dette område ligger under 2 m-kurven. Regulativet er fra Den åbne strækning er i regulativet betegnet som naturvandløb frem til st og der er således kun fastsat en skikkelse for de sidste 212 m frem til Hejsager Strandby og videre til noret. Det meste af den åbne strækning har et pænt fald (middel for den åbne strækning er 8,7 ). 2.3 Jordbundsforhold og nedsivning I forhold til nedsivning af regnvand i større nedsivningsbassiner anbefaler Vollertsen m.fl. (2012) at jorden har en infiltrationskapacitet på mindst mm i timen ( mm/dg). For at vurdere jordbundsforholdene med henblik på nedsivningsmuligheder er der taget udgangspunkt i kort over den nær mættede hydrauliske ledningsevne (k) i jordlaget 0-25 cm under jordoverfladen, fremstillet af DCA ved Aarhus Universitet, se Figur 2-5. Data kan findes på klimaportalen ( og er blandt andet beskrevet i Iversen m.fl. (2009).

14 14 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING Figur 2-5 Hydraulisk ledningsevne (mm/dg) for nær mættede jordbundsforhold 0-25 cm. På Figur 2-5 ses, at jordbunden i stort set hele projektområdet har en infiltrationskapacitet der er mindre end 240 mm/dg, hvilket betyder, at jordbundsforholdene ikke er egnet til nedsivning. Jordbundskortene fra Danmarks Jordbrugsforskning angiver, at underbunden i det østlige område er sand nær kysten, ellers ler. Det meste af oplandet er klassificeret som sandblandet lerjord, dog med humusjord i moseområderne. 2.4 Grundvandsforhold Nuværende grundvandsforhold Til vurdering af de nuværende grundvandsforhold har Haderslev Kommune fået udarbejdet et kort over den umættede zone (dybde til øvre grundvandsspejl). Kortet er baseret på digital højdemodel (1,6 m grid), tilgængelige data fra Jupiter databasen (juni 2014), samt vandspejl fra vandløb, søer og hav. Kortet er nærmere beskrevet i Østergaard & Petersen (2014). Figur 2-6 viser dybden fra terræn til det øvre grundvandsspejl beregnet ud fra det tilgængelige kort over den umættede zone. Af kortet ses, at det øvre grundvandsspejl mange steder står mindre end 0,5 m under terræn. Det er især udpræget tæt ved kysten og ved udløbet af de tre vandløb i området, Kelstrup Bæk, Hejsager Bæk og Ulvekærbæk. Så selv hvis jordbundsforholdene havde været egnede til nedsivning, så er dybden til det øvre grundvandsspejl også en begrænsende faktor for nedsivning.

15 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 15 Figur 2-6 Den umættede zone med angivelse af afstand til det øvre grundvandsspejl Usikkerheden på kortet i Figur 2-6 vurderes at være 1-1,5 m på grund af årlige variationer i grundvandsstanden og usikkerheder relateret til datagrundlaget for kortet over den umættede zone, dvs. antallet af korte pejlinger og frie vandspejl, som kortet er baseret på (Østergaard & Petersen, 2014). I forhold til risiko for oversvømmelse fra grundvandet så kan det deles op i zoner med høj risiko for oversvømmelse, hvor den umættede zone er mindre end 0,5 m under terræn, mellem-risiko hvor den umættede zone er 0,5-2 m og lav risiko for oversvømmelse, hvor den umættede zone er mere end 2 m (Karan m.fl. 2013). I forhold til mulighed for nedsivning er kortet med hydraulisk ledningsevne kombineret med kortet over den umættede zone, for at identificere de områder hvor jordbundsforholdene tillader nedsivning (hydraulisk ledningsevne > 240 mm/dg), samtidig med at den umættede zone har en tilstrækkelig mægtighed (> 2 m). Det resulterer i kortet der ses i Figur 2-7, hvor de gule og grønne områder der ikke er skraveret er områder hvor der kan laves yderligere undersøgelser for at vurdere om det giver mening at nedsive regnvand. Fremtidige grundvandsforhold Ovenstående analyse tager ikke højde for årlige variationer i grundvandsspejlet eller for fremtidige ændringer i grundvandsforholdene, der også kan have stor indflydelse på oversvømmelsesrisikoen. Den fremtidige ændring i grundvandsforholdene ( ) kan estimeres ved at anvende den ændring i det øvre grundvandsspejl, der er angivet på klimaportalen ( og nærmere beskrevet i Henriksen m.fl. (2012). Data er repræsenteret i 500 m grid og bør derfor kun anvendes til screening på større om-

16 16 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING råder. Ved at anvende portalens produkt ændring i typisk høj grundvandsstand og scenariet våd klimamodel sammen med kort over umættet zone vil der kunne screenes for yderligere områder, hvor det øvre grundvandsspejl vil stå meget tæt på terræn. Dette er dog ikke vurderet nødvendigt, fordi projektområdet allerede er klassificeret som havende meget høj grundvandsstand. Det forventes, at grundvandstanden i området fremover vil stige på grund af havvandsstigningen. Det bemærkes at de beregnede data fra GEUS ikke tager hensyn til den forventede havvandstigning. Ændringen er således kun forårsaget af ændret nedbør og fordampning. Grundvandsindvinding Af Figur 2-7 ses de vandforsyningsboringer, der er i området udtrukket fra Jupiterdatabasen. Figur 2-7 Hydraulisk ledningsevne og områder, hvor den umættede zone er under 2 m 2.5 Spildevandssystem og regnvandshåndtering Spildevandssystemet i området er anlagt i midten af 70'erne. Området er spildevandskloakeret og regnvandshåndtering fra de befæstede dele på de enkelte matrikler håndteres på overfladen og i dræn og grøfter. Spildevandssystem Spildevandskloakken er ejet og drevet af PROVAS og er illustreret med princip med angivelse af flowretning på Figur 2-8.

17 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 17 Pumpestation P2H103 Pumpestation P2H102 Figur 2-8 Oversigt over spildevandskloak for området herunder anvisning af princip for flow (vist med orange pile). Kloakeringen udspringer i Kelstrup By i Vest og Føres til sidst via pumpestation P2H102 til Brunbjerg Pumpestation, som efterfølgende pumper til Halk Renseanlæg. Figur 2-9 Spildevandsplanen. Området er spildevandskloakeret (Haderslev Kommunes hjemmeside) Spildevandet løber fra Kelstrup By i vest igennem Kelstrup strand og Hejsager strand for efterfølgende at blive pumpet frem mod Brunbjerg Pumpestation som også modtager spildevand fra nordliggende områder. Herfra sendes spildevandet mod Halk Renseanlæg.

18 18 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING Indsivning Ved at sammenligne koten af spildevandsledningerne i området med koten for grundvandsspejlet (terræn umættet zone) er der kortlagt områder, hvor der er risiko for at grundvand står over spildevandsledning (Figur 2-10). Figur 2-10 Områder med risiko for indsivning kortlagt ved at sammenligne koten af spildevandsledningerne i området med grundvandsspejlet (terræn umættet zone) I disse områder er der i situationer med høj grundvandsstand risiko for, at grundvand kan strømme ind i spildevandsledninger og dermed yderligere belaste spildevandssystemet. Der valgt at kortlægge strækninger hvor spildevandsledningerne ligger mindre end 0,5 m over grundvandsspejlet, da grundvandsspejlet i situationer, hvor der er risiko for oversvømmelse, sandsynligvis er højere end det estimerede grundvandsspejl fra kort over umættet zone (Østergaard & Petersen, 2014). I disse områder er det vigtigt, at spildevandsledningerne er tætte og kan holde uvedkommende vand ude, så spildevandssystemet ikke bliver belastet af indsivning. Spildevandssystemet og oversvømmelser PROVAS er i gang med en proces, hvor der kigges på uvedkommende vand herunder indsivning og fejlkoblinger. Arbejdet er igangsat da der til Brunbjerg Pumpestation ledes langt mere vand end man ville kunne forvente i forhold til forventet indsivning i ældre ledninger. Systemet bør efterfølgende tætnes og eventuelle fejlkoblinger af befæstet areal på spildevandssystemet bør identificeres og bringes i orden. Systemet bør sikres i en sådan grad, at opstuvet vand på terræn under ingen omstændigheder kan finde vej til spildevandssystemet og skabe opstuvning i gulvafløb m.m. samt påføre problemer ved nedstrøms pumpestationer som ikke vil kunne følge med og dermed sende spildevandet i overløb til Lillebælt. PROVAS arbejde kan enten medføre tætning udskiftning af ledninger i offentlig vej, samt påbud til lodsejere om at bringe evt. fejlkoblinger i orden.

19 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 19 Såfremt der findes omfattende indsivning og utætheder, skal man dog være opmærksom på at tætning af ledningerne kan medføre øget gener med fugtig jord og vandlidende arealer og stille større krav til de øvrige afvandingssystemer (dræn og grøfter). Regnvand Regnvand i området udledes i dag på terræn til nedsivning eller tilledning direkte til nærliggende vandløb. Der er således ikke en egentlig regnvandskloak. Dette svarer til den generelle håndtering af regnvand i sommerhusområder. Vejvand Informationer om håndtering af vejvand i området er sparsomme. Vejvand fra befæstede veje afvandes via vandløb til Lillebælt. Mindre interne veje i området belagt med grus er ikke afvandet og håndteringen af disse områder er således enten ved nedsivning eller tilledning/afstrømning til nærliggende vandløb. 2.6 Naturbeskyttelse Området øst for Hejsager Strand er udpeget som habitatområde Lillebælt og som fuglebeskyttelsesområde Lillebælt. Dette er relevant for et muligt dige på den sydvestlige grænse af Natura 2000 området. Desuden løber Ulvekær Bæk gennem Natura 2000 området og indgreb i oplandet skal derfor vurderes i forhold til mulige konsekvenser for Natura 2000 området. Figur 2-11 Natura 2000 området (Habitatområde Lillebælt og Fuglebeskyttelsesområde Lillebælt) Kilde: Danmarks Miljøportal Vandløbene og dele af projektområdet er 3-beskyttet natur.

20 20 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING Figur 2-12 Beskyttet natur (lysgrøn=eng, brun=mose, lys blå= strandeng). Kilde: Miljøgis 2.7 Planforhold m.v. Størstedelen af området er udpeget som sommerhusområde eller byzone. Figur 2-13 Zoneinddeling (okker=sommerhusområde, rød=byzone). Kilde: Miljøgis. Der er vedtaget lokalplaner for en stor del af projektområdet. Øvrige områder er ofte omfattet af kommuneplanrammer.

21 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 21 Figur 2-14 Vedtagne lokalplaner (Haderslev Kommunes hjemmeside). Øvrige områder er omfattet af kommuneplanrammer. Området nord for sommerhusområdet uden for sommerhusområdet er omfattet af strandbeskyttelseslinjen. Skoven er fredskov og de meste er omgivet af en skovbyggelinje. Der er en del fredede fortidsminder, som er omgivet af beskyttelseslinjer.

22 22 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 3 Oversvømmelser 3.1 Opstuvning på terræn som følge af nedbør Ved store nedbørshændelser (skybrud) eller afsmeltning af sne (tøbrud) kan der stå vand i lavninger på terræn, på grund af utilstrækkelig lokal afvanding, manglende fald eller dårlige muligheder for nedsivning. Disse problemer er typisk meget lokale. Mulige virkemidler er forbedret lokal håndtering af overfladevand og forbedret nedsivning. Figur 3-1 Bluespot kort over området viser lavninger.

23 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING Oversvømmelser fra vandløb Ved høj vandføring i vandløb kan vandet brede sig ud over vandløbstraceet og medføre oversvømmelser i lavtliggende arealer langs vandløbet Hydrologiske forhold Karakteristiske afstrømninger Der foreligger ikke målinger af vandføringen i de 3 vandløb, og vi har derfor analyseret døgnmiddelvandføringer fra tre udvalgte referencestationer i nærliggende vandløb. Karakteristiske afstrømninger er vist i Tabel 3-1. Tabel 3-1 Karakteristiske afstrømninger (l s -1 km -2 ) beregnet for de tre referencestationer Skallebæk 23 km Solkær Å 29 km Taps Å 66 km periodemin 2,0 0,3 0,5 periodemaks. 83,4 202,1 148,9 periodemiddel 11,5 9,5 11,2 periodemiddel_sommer 6,9 3,7 4,6 periodemiddel_vinter 14,7 13,7 15,9 medianmin 3,3 0,8 1,5 medianmaks 57,3 95,7 91,3 sommermedian 4,9 2,1 2,7 vintermedian 11,9 8,1 9,6 Ekstreme afstrømninger De ekstreme afstrømninger er beregnet ud fra de årlige maksimale døgnmiddelafstrømninger for de samme måleserier ved hjælp af Gumbelfordelingen. Tabel 3-2 Ekstreme døgnmiddelafstrømninger (l s -1 km -2 ) for de tre stationer Hyppighed Skallebæk Solkær Å Taps Å 2 år 51,6 90,7 86,9 10 år 81,2 152,5 125,1 20 år 92,5 176,1 139,7 50 år 107,1 206,7 158,6 100 år 118,0 229,6 172,8 Plot af observationerne viste god overensstemmelse med Gumbelfordelingen for Solkær Å og Taps Å, mens observationerne fra Skallebæk ikke passede særlig godt til denne fordeling, og beregningen af f.eks. 50-års hændelsen er derfor mere usikker for denne station.

24 24 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING Sammenlignes de tre stationer med oplandene til Kelstrup Bæk, Hejsager Bæk og Ulvekærbæk, er der stor forskel på oplandenes størrelse. Generel er der mere ekstreme afstrømninger i de små oplande end i store. Faldforholdene og de få søer og vådområder trækker også i retning af, at de ekstreme afstrømninger er større i undersøgelsesområdet end i referenceoplandene. For at vurdere sandsynligheden for fremtidige oversvømmelser må man desuden tage hensyn til klimaændringerne. Ved dimensionering af afløb regner man ofte med et klimatillæg på 30 %. Det er mere usikkert, hvad der kan forventes i vandløb, da hydrologien er kompliceret, og afstrømningen ikke kun afhænger af ændringer i nedbør Hydrauliske beregninger Vandspejlet i den nedre del af Hejsager Bæk og Ulvekærbæk er beregnet stationært i VASP på grundlag af den regulativmæssige skikkelse. For den øvre del af vandløbene samt for Kelstrup Bæk er der ikke fastsat en skikkelse. Da der heller ikke foreligger en opmåling, er det ikke muligt at foretage hydrauliske beregninger for disse strækninger. Vandspejlsberegningerne er foretaget ved en ekstrem afstrømning på 300 l s -1 km -2 med et Manningtal på 20. Der er beregnet vandspejle ved et havvandspejl i kote 0 og i kote 1,0 m. Regulativets koter er i DNN, men omregnet til DVR90 (som her er 0,12 m lavere end DNN) Vandføringsevne Vandspejlsberegninger for Ulvekærbæk og Hejsager Bæk viser, at med den regulativmæssige skikkelse har vandløbene en tilstrækkelig vandføringsevne. Selv ved meget stor vandføring vil vandløbene således ikke i sig selv give anledning til oversvømmelse. Højvande i Lillebælt vil imidlertid forplante sig ind langs vandløbene og bevirke en opstuvning på den nedre del, som kan give oversvømmelser. Begge disse vandløb er forsynet med højvandslukker. Der er ikke taget hensyn til disse i de hydrauliske beregninger. Den hydrauliske kapacitet af de øvrige vandløb kan kun vurderes, hvis der foretages en vandløbsopmåling. Vandløbene omtales nærmere i forbindelse med gennemgangen af de enkelte delområder.

25 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING Oversvømmelser fra havet Kelstrup Strand og Hejsager Strand ligger ud til Lillebælt, og dele af området er udfordret af en trussel fra stormflod. Truslen øges i fremtiden på grund af den forventede stigning i havvandsspejlet som følge af klimaændringerne. Der er vist forskellige stormflodshændelser for nuværende og fremtidige situationer i Tabel 3-3. Tabel 3-3 Stormflodshændelser vist for nuværende situation (2012) samt fremskrevet til 2050 og Der er benyttet Aabenraa målestation fra KDI nr. 39 Hændelse Nuv (2012) GTP cm cm cm T T T Udbredelsen af de estimerede 100 års hændelser for nuværende samt fremtidige situationer er vist på Figur 3-2. Der er set bort fra landhævningen, da den er ringe i dette område. Udbredelsen er baseret på Danmarks Højdemodel og er således ikke opdateret med senere ændringer herunder diger. Figuren viser statiske scenarier, hvor der alene ses på de arealer, der ligger under de angivne koter og har forbindelse til havet. Der er således ikke taget hensyn til varigheden af stormflodshændelser.

26 26 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING Figur 3-2 Statisk billede af stormflodshændelser for det samlede projektområde med gentagelsesperiode på 100 år for nuværende, 2050 og 2100 situation. Bemærk at oversvømmelsesområdet ved Hejsager Strandby i øst er overvurderet, da der eksisterer et dige oplyst til kote 2,1 m. Diget er ikke tilstrækkeligt beskrevet i terrænmodellen. 3.4 Kritiske situationer De hydrauliske beregninger viser, at ekstrem afstrømning ikke giver anledning til oversvømmelser, medmindre den falder sammen med høj vandstand i Lillebælt. Der er her set bort fra, at rørunderføringer og andre forhindringer på de nederste strækninger muligvis kan forårsage lokal opstuvning. Ved høj vandstand i bæltet sker der en opstuvning i vandløbene og på den nederste del af vandløbene bliver vandspejlet næsten det samme som i Lillebælt. For at sikre området mod oversvømmelser, skal det primære fokus derfor være på havvandstanden. Vi har valgt kote 2,0 m som kritisk niveau. Det svarer til en 100- års hændelse plus en generel øgning af vandstanden på 30 cm svarende til en fremskrivning til 2050.

27 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 27 4 Løsningsmuligheder 4.1 Virkemidler I dette afsnit præsenteres først de virkemidler, der kan være relevante, og derefter skitseres mulighederne i de enkelte kritiske områder. Følgende generelle virkemidler er relevante at overveje: Diger Højvandslukker og pumper Tilbageholdelse i oplandet Omlægning af vandløb Forbedret afledning af overfladevand fra private grunde og veje Grundvandssænkning Diger For at sikre de lavtliggende områder mod høj vandstand i havet er det nødvendigt med diger. Digerne mod havet skal både beskytte mod højvande og bølger. Digerne skal således tillægges en højde ud over sikringshøjden for at håndtere bølger og tillægget afhænger af digernes placering i forhold til direkte eller indirekte påvirkning. For at sikre mod indtrængen af vand fra havet eller opstuvning i vandløbene kan man forlænge digerne langs vandløbene ind i landet indtil terrænet er tilstrækkelig højt. Højvandslukker og pumper I stedet for at forlænge digerne ind i landet, kan man etablere højvandslukker i et kystnært dige kombineret med pumper til bortledning af vand fra oplandet. Dette kræver oprettelse af et pumpelag efter vandløbslovens regler. Ulempen ved denne løsning er anlægs- og driftsudgifter til pumpen. Da der ikke er plads til opstuvning af ret meget vand bag pumpen, vil pumpen være i drift, så snart højvandsklappen lukker.

28 28 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING Af hensyn til fiskepassage bør højvandslukker udføres med klapper, der er hængslede i siden. Tilbageholdelse i oplandet Nogle steder kan man med fordel tilbageholde stor afstrømning i oplandet, således at man mindske sandsynligheden for oversvømmelse som følge af opstuvning bag et højvandslukke. Tilbageholdelse er især effektivt, hvis der er et stort reservoirvolumen til rådighed, som kan reguleres aktivt. Volumenet skal helst findes langt nede i vandløbssystemet. Disse forudsætninger findes ikke her, og vi skønner derfor, at tiltaget ikke er relevant i dette område. Omlægning af vandløb Nogle steder er det muligt at omlægge vandløb, så de leder vandet forbi de lavtliggende områder. Der kan f.eks. være tale om at anlægge såkaldte landkanaler med diger på vandløbets sider. Landkanaler bruges ofte i forbindelse med pumpelag. Forbedret afledning af overfladevand Forbedret afledning af regnvand fra private grund og af vejvand kan ske gennem regnvandskloakering, f.eks. som åbne render, der løber til en brønd forsynet med højvandslukke og en pumpe, som træder i kraft, når vandstanden i brønden bliver over kritisk niveau (f.eks. +0,75 m). Regnvandskloakering er effektivt, men forholdsvist dyrt. Grundvandssænkning Højt grundvandsspejl kan håndteres ved at etablere dræn i de områder, hvor grundvandsspejl står tæt på terræn. Drænvandet løber derefter til drænbrønde, hvorfra det enten kan løbe til vandløb eller til et regnvandssystem. Grundvandsspejlet kan sænkes ved dræning kombineret med pumpning, men de praktiske muligheder begrænses af, at grundvandet naturligt står højt, og permeabiliteten er stor (se afsnit om nedsivningsevne). 4.2 Kelstrup Strand A De lavt beliggende områder ved Kelstrup Strand er illustreret på Figur 4-1 med en optegning af terrænmodellen fokuseret på koter i intervallet 0-3 m.

29 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 29 B A Figur 4-1 Topografi for Kelstrup Strand med fokus på afgrænsede lavtliggende områder fokuseret på koter i interval 0-3 m. Her vist områderne inddelt i A og B. Område A er i risiko for at blive oversvømmet ved stormflod. Dels direkte via kyststrækningen, som fungerer som vandledende tværsnit ved stormflod, og dels op igennem afvandingen af området, hvor havvand vil stuve op igennem udløbsledningen (Figur 4-2). Figur 4-2 Stormflodshændelser med gentagelsesperioder på 100 år i nuværende, 2050 og 2100 situationen.

30 30 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING Figur 4-3 Kelstrup Strand. Der er ikke noget dige langs denne kyststrækning Afvanding Område A er afvandet via et lille vandløb, som løber åbent på nordsiden af Kelstrupvej, men er rørlagt herfra indtil udløb i Lillebælt (Figur 4-5). Figur 4-4 Afvanding nord for Kelstrupvej i område A

31 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 31 Det hydrologiske opland er lille, men rørdimensionen skønnes umiddelbart at være utilstrækkelig i forhold til håndtering af skybrud/tøbrud. Figur 4-5 Skitse af afvandingsforhold/vejvand af Kelstrupvej udleveret af Haderslev Kommune. Desuden er det oplyst, at der er en lunke på strækningen. Der står tit vand på terræn (Figur 4-6). Figur 4-6 Lokalt dybdepunkt på Kelstrupvej i område A

32 32 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING Løsningsmuligheder Der er groft skitseret mulige løsning på Figur 4-7 for område A. Forslagene skal konkretiseres i form af skitseprojekter. Figur 4-7 Eksempel på grov skitsering af tiltag i forhold til løsninger i område A. Der etableres dige og afvanding renoveres i forhold til forbedring af afvanding. Udløb forsynes med højvandsklap/sluse samt pumpestation til udpumpning af vand ved højvande. Sikring mod stormflod med dige til kote 2,0 m (plus bølgetillæg). Forbedring af den eksisterende afvanding suppleres med en lav grøft/rende langs vejen. Den eksisterende rørledning under vejen omlægges om nødvendigt, og kapaciteten øges eventuelt. Afvandingens udløb i Lillebælt forsynes med højvandsklap og pumpe til håndtering af afvanding under højvande eller håndtering af store nedbørsmængder.

33 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING Kelstrup Strand B Den østlige del af Kelstrup Strand er beskyttet mod direkte oversvømmelse fra havet, bortset fra en kortere strækning nær udløbet af Hejsager Bæk, men området bag kysten er en tidligere havbugt, der er udviklet til mose og eng, og terrænet i dette område ligger meget lavt. Det meste af området vil derfor blive oversvømmet ved en 100 års-hændelse. Figur 4-8 Oversvømmelser ved 100 års-hændelser ved Kelstrup Strand B Afvanding Området afvandes af det offentlige vandløb Hejsager Bæk. Udløbet er forsynet med et højvandslukke og en pumpe (Figur 4-9).

34 34 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING Figur 4-9 Højvandslukke og pumpe ved udløbet af Hejsager Bæk Vandløbets vandføringsevne er illustreret på Figur 4-10, der viser det beregnede vandspejl ved en ekstrem afstrømning, hvor vandspejlet i havet er henholdsvis i kote 0 (blå) og i kote 1,0 m (lys blå). Det ses, at vandspejlet har et jævnt fald fra st til udløbet i st. 4730, hvis havets vandspejl er i kote 0, men at vandspejlet på strækningen er næsten vandret, hvis havet er i kote 1,0 m. Det viser, at vandløbets hydrauliske kapacitet er tilstrækkelig. Vandstanden vil derfor ikke falde, hvis man gravede vandløbet bredere og dybere. Det skal tilføjes, at beregningerne ikke tager hensyn til den hydrauliske modstand af højvandslukket og rørlagte strækninger. Peter M. Poulsen, der passer pumpen, oplyser, at den har en kapacitet på 8 m 3 /min. d. 19. januar 2014 kunne pumpen ikke kunne følge med, og Beredskabet måtte hjælpe med pumpningen.

35 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 35 Figur 4-10 Beregnede vandspejle ved ekstrem afstrømning (300 l s -1 km -2 ) Hejsager Bæk har et hydrologisk opland på 4 km 2. For Hejsager Bæk svarer medianmaksimumafstrømningen til en vandføring nær udløbet på 365 l/s = 1314 m 3 /time = m 3 /døgn. Hvis man skulle holde denne vandmængde tilbage i oplandet i et døgn, ville det kræve et reservoir på 3 ha med en gennemsnitsdybde på 1 m. Det kan næppe findes. For at kunne afvande området i en situation, hvor højvandslukket er lukket, er det derfor nødvendigt med en tilsvarende pumpekapacitet. Pumpens kapacitet er 8 m 3 /min = 133 l/s, hvilket er alt for lidt til store vandføringer. Den østlige del af området afvandes nu gennem en rørledning med udløb gennem et højvandslukke lige før pumpen i Hejsager Bæk (Figur 4-11).

36 36 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING Figur 4-11 Skitse af afvandingsforhold/vejvand af Kelstrupvej/Hejsagervej udleveret af Haderslev Kommune. Grundvandsforhold Terrænet er meget lavt i dette område, og en stor del ligger under kote 1,0 m. Med stigende grundvandsspejl kan det derfor blive nødvendigt at sænke grundvandstanden med dræning og pumpning. Løsningsmuligheder Følgende muligheder bør vurderes nærmere: Dige i kote 2,0 m (plus bølgetillæg) på en ca. 100 m lang strækning langs kysten Diget kunne føres langs vandløbet ind i landet, således at vandløbet kunne have frit afløb selv med havvandsspejl op til kote 2,0 m. Herved undgås højvandslukke og pumpning af dette forholdsvis store vandløb. Der er to problemer med denne løsning: (a) der skal sikres afvanding af de lavtliggende områder på ydersiden af diget. Det kræver højvandslukker og pumpning af disse oplande, men de er små sammenlignet med vandløbets opland. (b) Der skal findes plads til at etablere et sådant dige eller betonvæg langs vandløbet. Digerne skal i alt være ca. 450 m lange og skal nogle steder være mere end 1,0 m højere end terrænet langs vandløbet, hvilket vil skæmme området.

37 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 37 Figur 4-12 Skitse af mulige diger (gul streg viser 2 m-kurven, hvid streg 1 m-kurven) Omlægning af Hejsager Bæk. Det er vanskeligt at etablere diger eller betonvægge langs vandløbets nuværende forløb gennem sommerhusområdet, og omlægning ville mindske problemerne med ringe plads (Figur 4-13). Figur 4-13 Mulig omlægning af Hejsager Bæk Ved den skitserede løsning omlægges Hejsager Bæk til et nyt forløb med 2 m diger på siderne. Det nuværende vandløb afbrydes, men bevares som afvandingsgrøft. Da oplandet er skåret af, er det fremover tilstrækkeligt med en lille pumpe. Arealet øst for vandløbet skal afvandes gennem et udløbsbygværk med højvandslukke og pumpe til omløbet. Selv omløbet får frit udløb.

38 38 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING Figur 4-14 Alternativ omlægning af Hejsager Bæk Figur 4-14 viser en alternativ løsning, hvor digerne kun beskytter sommerhusområdet. Herved bliver de hydrologiske forhold bag diget mere naturlig, og det areal, der skal holdes tørt med pumpning, bliver mindre. I stedet for at føre diger ind i landet, kan man nøjes med et højvandslukke ved udløbet, en pumpe samt et offentligt pumpelag. Det nuværende højvandslukke er uheldigt udformet (i forhold til faunapassage), og pumpens kapacitet er alt for lille, fordi oplandet er stort. På længere sigt, vil pumpen skulle køre i flere timer end nu for at holde vandspejlet nede. Området vil få karakter af en polder. Løsningen er enkel at etablere i forhold til løsningen med diger ind i landet, men den vil være dyrere i drift og den er problematisk i forhold til vandløbets målsætning, især på længere sigt, hvor højvandslukket vil være lukket en stor del af tiden og pumpeudgifterne samtidig vokser. 4.4 Hejsager Strand Hejsager Strand er den østlige del af projektområdet. Sommerhusområder grænser op til Natura 2000-området.

39 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 39 Figur 4-15 Hejsager Strand Halvdelen af området ligger under kote 2,0 m (Figur 4-16). Figur 4-16 Højdemodel for Hejsager Strand Langs kysten er området delvist beskyttet af et dige (Figur 4-17). Formanden for Hejsager Strandforening, Uwe Tagesen, har oplyst, at diget blev etableret efter storm i 1995, som satte 40 huse under vand. Diget er oplyst som værende opført i kote +2.1.

40 40 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING Figur 4-17 Adgang til strand over dige ud for området Hejsager Strandby En stor del af området kan blive oversvømmet ved stormflod, som det ses på Figur Det skal understreges, at oversvømmelseskortet er baseret på højdemodellen, og den er muligvis ikke nøjagtig med hensyn til eksisterende diger. Figur 4-18 Oversvømmelser ved stormflod Det skal også nævnes, at der er regnet med en stationær situation. Hvis stormfloden er langvarig, vil vandet kunne oversvømme området bagfra trods et dige

41 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 41 langs kysten, fordi vandet kan trænge ind gennem det lavtliggende Natura område. Afvanding Ulvekærbæk løber gennem området og fortsætter langs kysten mod øst. Vandløbet har et opland på 3 km 2. Den nederste del af vandløbet har kun ringe fald. Udløbet er forsynet med et højvandslukke, men ingen pumpe. Den hydrauliske beregninger (Figur 4-19) viser, at hvis havvandspejlet er i kote 0, bliver vandløbet ca. 1 m dybt ved ekstrem afstrømning og vandspejlet ville i denne situation stå i ca. kote 1,0 m i en stor del af området. Dette vandspejl ville kunne sænkes noget ved at øge vandløbets hydrauliske kapacitet. Hvis havvandspejlet stiger til 1,0 m, vil vandspejlet kun have ringe fald gennem området, og i denne situation ville en øget hydrauliske kapacitet ikke have nævneværdig betydning. Det er således havvandspejlet, der er afgørende for vandspejlet på denne strækning. Det skal tilføjes, at de hydrauliske beregninger ikke tager højde for modstanden i rør og i højvandslukket. Figur 4-19 Beregnet vandspejl i Ulvekærbæk ved ekstrem afstrømning (300 l s -1 km -2 )

42 42 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING Grundvandsforhold Områdets højdeforhold varierer en del. Det laveste område ligger mod nordøst og grænser op til Natura 2000-området. Løsningsmuligheder Følgende løsningsmuligheder foreslås undersøgt: Diger i kote 2,0 m (plus bølgetillæg langs kysten) rundt om hele det lave område. Diget vil blive i alt 1500 m langt. Heri indgår det eksisterende dige, der forhøjes om nødvendigt. Desuden er medregnet det nordlige dige, der sikrer mod indtrængende vand bagfra. Figur 4-20 Mulige diger ved Hejsager Strand (gul streg viser 2 m-kurven, hvid streg 1 m- kurven) Dige/væg langs vandløbet ind i landet. Digerne skal være i alt 400 m. Diger skal nogle steder være 1 m over terræn. De vil gå gennem haver, men der er kun få bygninger helt tæt på vandløbet. Der etableres afvanding af områderne bag digerne ledninger med (små) højvandslukker og evt. pumpebrønde. Omlægning af Ulvekærbæk er en mulighed, som er skitseret på Figur Ved denne løsning drejes vandløbet mod nord uden om sommerhusområdet og føres i stedet til et vandløb, der løber gennem Natura 2000-området. Ved denne løsning undgår man at skulle lave diger tværs gennem sommerhusområdet. Den eksisterende strækning gennem sommerhusområdet bevares til afvanding og suppleres med en pumpe. Løsningen kræver en nærmere vurdering i forhold til Natura 2000-området, herunder hydrologiske forhold og næringsstoffer i forhold til udpegningsgrundlaget. Det er formentligt også nødvendigt at forøge kapaciteten i den grøft, det omlagte vandløb ledes til.

43 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 43 Figur 4-21 Omlægning af Ulvekærbæk Alternativet til diger langs vandløbet er at etablere en pumpestation nær vejen langs kysten. Der er allerede et højvandslukke, men det bør formentlig udskiftes i forbindelse med projektet. Pumpen skal kunne klare f.eks. en 5-års hændelse med lukket højvandsklap.

44 44 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 5 Yderligere undersøgelser For at forbedre grundlaget for at udarbejde skitseprojekter anbefales det at indhente oplysninger fra grundejerforeningen og andre lokale interessenter samt bemærkninger fra forsyningsselskaber og andre med lokal kendskab. En drøftelse af de mulige tiltag med interessenter kunne give værdifuld information og synspunkter. Opmåling Nærværende studie er primært baseret på eksisterende data i forhold til vurdering af terræn og problematiske områder. Der er givetvis flere lokale foranstaltninger i området til sikring mod højvande(diger) som er opført efter højdemodellens etablering. Forud for skitseprojektet kan det derfor være en god idé med dels indsamling af eksisterende data vedr. diger samt kontrolmålinger i forhold til vurdering af løsningstyper og afgrænsning af projektområder. Kontrolmålinger kan udføres ved overflyvning af bræmme langs kyst med drone suppleret med opmåling af digekroner og andre relevante strukturer. Opmålingen bør også omfatte terrænforholdene langs de relevante vandløbsstrækninger således at skitseprojektet tager udgangspunkt i de faktiske koter.

45 KELSTRUP STRAND OG HEJSAGER STRAND - KLIMATILPASNING 45 6 Litteratur Henriksen, H.J., Højberg, A.L., Olsen, M., Seaby, L.P., van der Keur, P., Stisen, S. Troldborg, L., Sonnenborg, T.O. og Refsgaard, J.C. (2012) Klimaeffekter på hydrologi og grundvand (Klimagrundvandskort). Koordineringsenhed for forskning i klimatilpasning, Aarhus Universitet, 85 s. Iversen, B.V., Børgesen, C.D., Lægdsmand, M., Greve, M.H., Heckrath, G. og Kjærdgaard, C. (2009) Kortlægning af risiko for makroporeafstrømning, Vand & Jord, (2) s Karan, S., Sonnenborg, T.O. og Kidmose, J.B. (2013) Undersøgelse af klimabetingede grundvandsstigninger i pilotområde Grindsted, GEUS rapport. Vollertsen, J. Hvitved-Jacobsen, T. og Nielsen, A.H. (2012) Større anlæg til overfladenedsivning af separat regnvand. Baggrundsrapport af Aalborg Universitet, Danmarks Tekniske Universitet, Teknologisk Institut og Orbicon A/S, 17 s. Østergaard, K.T. og Petersen, P.A. (2014) Notat til Haderslev Kommune, Tykkelsen af den umættede zone. Grontmij A/S Notat, 24. juli Højvandsstatistikker Kystdirektoratet 2012 Klimatilpasning i Haderslev Kommune Kommuneplantillæg Oktober 2014.