MILJØMÆSSIG VURDERING AF UDDYBNING AF GRADYB

Transkript

1 MILJØMÆSSIG VURDERING o AF UDDYBNING AF GRADYB DELRAPPORT NR. 4 SEDIMENTSPREDNING I FORBINDELSE MED KLAPNING OG UDDYBNING STATSHAVNSADMINISTRATIONEN ESBJERG under Kyst-Havnesamarbejdet August 1993

2 MILJØMÆSSIG VURDERING o AF UDDYBNING AF GRADYB DELRAPPORT NR. 4 SEDIMENTSPREDNING I FORBINDELSE MED KLAPNING OG UDDYBNING Udarbejdet af Dansk Hydraulisk Institut Morten Pejrup, Jan K. Rønberg Udarbejdet for STATSHAVNSADMINISTRATIONEN ESBJERG under Kyst-Havnesamm'bej det August 1993

3 i 1. INDLEDNING Baggrund VVM-undersøgelsen Undersøgelsens gennemførelse VVM-Undersøgelsens delrapporter Beskrivelse af herværende delrapport Tidligere undersøgelser RESUME OG KONKLUSION BATHYMETRlSK OG HYDRODYNAMISK GRUNDLAG BESKRIVELSE AF PARTICLE - modellen Advektion og dispersion i det horinzontale plan Sedimentation og vertikal dispersion Modelparametre SEDIMENTSPREDNINGSSIMULERlNGER Klapning af sediment Klapning på position Klapning på position Klapning på position Klapning på position Uddybning af sejlrenden Uddybning ved position A Uddybning ved position B Sammenfattende vurdering REFERENCER

4 l-l 11. INDLEDNING 1.1 Baggrund I perioden 1990 til 1992 blev der udført en undersøgelse i Grådybs tidevandsområde, hvis fonnål var at belyse samspillet mellem den kystmorfologiske udvikling af barriereøen Skallingen og aflejring af sediment i sejlrenden samt at belyse konsekvenserne af denne udvikling for bølgeforholdene langs kysten ud for Sædden Strand Fyr. I brev af 25. oktober 1991 bad Statshavnsadministrationen i Esbjerg (SHAE) under Kyst- Havnesamarbejdet en konsulentgruppe bestående af Dansk Hydraulisk Institut (DHI), Vandkvalitetsinstituttet (VKI) og Geografisk Institut, Københavns Universitet (GI) om at udarbejde et oplæg til undersøgelse af de miljømæssige konsekvenser i forbindelse med uddybning af sejlrenden gennem Grådyb fra Grådyb Barre til Esbjerg Havn. Kyst- Havnesamarbejdet er en samarbejdsaftale indgået mellem Kystinspektoratet i Lemvig (KI) og Statshavnsadministrationerne i Esbjerg og Frederikshavn (SHAF) på den ene side og Dansk Hydraulisk Institut på den anden side. Samarbejdsaftalen handler om teknisk samarbejde parterne imellem og om rådgivning og bistand fra DHI til KI, SHAE og SHAF vedrørende hydrauliske og kystmorfologiske opgaver langs kysten og i statshavnene. 1.2 VVM-undersøgelsen På dette grundlag blev der iværksat en VVM -undersøgelse med det fonnål at vurdere de miljømæssige konsekvenser af en uddybning af sejlrenden fra de nuværende -9.3 m MSL til m MSL. MSL er forkortelse for middelspringtidslavvande, der svarer til det internationalt anvendte MLWS mean low-water spring. Forholdet mellem Dansk Normal Nul DNN og MSL er, at niveauet MSL svarer til m DNN. VVM-undersøgelsen gennemføres i henhold til retningslinierne i Trafik- og Kommunikationsministeriets bekendtgørelse nr. 379 af 1. juli 1988 om miljømæssig vurdering af anlæg på søterritoriet. I henhold til denne bekendtgørelse skal undersøgelsen indeholde en beskrivelse af det miljø, som i væsentlig grad kan blive berørt af den foreslåede uddybning.

5 1-2 Indsamling af de nødvendige feltdata til opfyldelse af ovenstående generelle målsætninger samt forslag til foranstaltninger, der kan reducere eventuelt skadelige påvirkninger af miljøet indgår også i herværende VVM undersøgelse tillige med en beskrivelse af eksisterende viden vedrørende sedimenttransporten og tidligere udførte undersøgelser. 1.3 Undersøgelsens gennemførelse VVM -undersøgelsen er udført af konsulentgruppen i samarbejde med en følgegruppe med repræsentanter fra Ribe amt, Skov- og NaturstyreIsen, Miljøstyrelsen og Vadehavsgruppen. 1.4 VVM-Undersøgelsens delrapporter Resultaterne fra VVM-undersøgelsen er sammenfattet i denne' VVM-rapport: MILJØMÆSSIG VURDERING AF UDDYBNING AF GRÅDYB. Konsulentgruppens medlemmer har hver især været hovedansvarlige for nedenstående 15 delrapporter, der udgør den tekniske baggrund for herværende rapport. DHI: Delrapport 1: Bathymetri og hydrodynamik Delrapport 2: Simulering af sedimenttransport. Delrapport 3: Beskrivelse af bølgeklima. Delrapport 4: Sedimentspredning i forbindelse med klapning og uddybning. Delrapport 5: Sedimenttransportforholdene langs Fanøs vestkyst. GI : Delrapport 6: Feltresultater. Dynamiske målinger, selvregistrerende udstyr. Delrapport 7: Feltresultater. Dynamiske målinger, manuelle registreringer. Delrapport 8: Sedimenttyper Delrapport 9: Vandskifte VKI: Delrapport 10: Iltforbrug og næringssaltfrigivelse fra sedimenter i Grådyb. Delrapport 11: Bundfauna i Vesterhavet og Grådybs tidevandsområde. Delrapport 12: Ålegræs ved Fanø og Langli.

6 Delrapport 13: 1-3 Forekomster og fiskeri af fisk og skaldyr i Det Danske Vadehav. Delrapport 14: Forekomst af vandfugle i Grådybs tidevandsområde. Delrapport 15: Forekomst af sæler i Grådybs tidevandsområde. I forbindelse med VKI's og GI's ansvarsområder har nedenstående ad hoc konsulenter været tilknyttet. Danmarks Geologiske Undersøgelse Geoteknisk Institut DMU Kalø DF&H Fiskeri- og Søfartsmuseet Seismik og boringer Prøvebeskrivelse Fugle Fisk og skaldyr Sæler 1.5 Beskrivelse af herværende delrapport. Herværende delrapport nr. 4 omhandler sedimentspredning i forbindelse med uddybning af sejlrenden i Grådyb og efterfølgende klapning af de opgravede sedimenter. Der er udført simuleringer af spredningen af finkornet sediment for 4 forskellige placeringer af klappladsen og for 2 forskellige placeringer af uddybningspositionen. 1.6 Tidligere undersøgelser Der er tidligere udført adskillige undersøgelser i Grådybs tidevandsområde, som alle under en eller anden form har beskæftiget sig med den naturlige koncentration af suspenderet sediment i området. I afhandlingen "Das Wattenmeer Bei Skallingen", IRef.l! beskrives den naturlige variation af suspenderet sediment i hele Grådybs tidevandsområde. Senere har bl. a. Duniker et al. IRef. 21, Bartholdy IRef. 31 og Pejrup IRef. 41 beskrevet forholdene for suspenderet sediment i Varde Å's mundingsområde. En regional beskrivelse af koncentrationsniveauerne i Ho Bugt er givet af Pejrup (1982) IRef. 51, og samme forfatter har opstillet en model til beskrivelse af koncentrationen af suspenderet sediment i den nordlige del af Ho Bugt IRef. 61. I IRef. 71 er den naturlige faldhastighed af det finkornede suspenderede sediment i Ho

7 1-4 Bugt og Rømø Bugt beskrevet og i IRef.81 beskrives den tiltagende koncentration af suspenderet sediment fra Grådyb til den nordlige del af Ho Bugt. Der er endvidere udfærdiget en række tekniske rapporter til Statshavnsadministration i Esbjerg og Ribe amt. De vigtigste her er IRef. 91 Pilotundersøgelse af transportvejen for dumpet sediment i Grådybs tidevandsområde " og IRef. 101 "Kortlægning af klapskyens transport og sedimentation i Vadehavet ud for Esbjerg, der begge beskriver spredningen af finkornet sediment ved klapning. Endelig er forholdene i Hobo Dybs tidevandsområde beskevet i IRef. 11/. På grundlag af ovenstående arbejder vides det, at der findes relativt høje koncentrationer af suspenderet sand i den ydre del Grådyb op til ca. 100 mgll, men at koncentrationen af sand aftager, når man bevæger sig mod de indre dele af området. Her finder man imidlertid meget høje koncentrationer af finkornet suspenderet sediment op til ca mgll. Også i de indre dele af Hobo dybs tidevandsområde findes høje koncentrationer, hvilket er beskrevet og delvis kvantificeret i IRef. 61. De laveste koncentrationer findes på vadefladerne syd for Langli i stille vejr, hvor koncentrationer ned til 2-3 mgll er beskrevet i IRef. 51. Koncentrationen fra dag til dag kan variere meget som funktion af vindforholdene. På grundlag af akkumulationsrater på vade- og marskflader beskrevet i IRef. 121 vides det at Grådybs tidevandsområde modtager ca tons finkornet sediment om året. Det meste af dette sediment stammer fra den tilgrænsende Nordsø. Dette sediment afejres primært på slikvaderne i den nordlige del af Ho Bugt og i Albuebugten øst for Fanø. Endvidere aflejres det på Skallingmarsken og på marsken omkring den nordlige del af Ho Bugt og på marsken omkring Varde Å.

8 RESUME OG KONKLUSION Der er i herværende delrapport udført sedimentspredningssimuleringer for 4 klappositioner beliggende i farvandet vest for Skallingen. Endvidere er det simuleret, hvorledes sedimentspredningen vil være under uddybningsarbejdet i selve Grådybrenden. Dette er udført for 2 uddybningspositioner. Det hydrodynamiske grundlag der er anvendt i forbindelse med simuleringerne med PARTICLE-modellen er situationen 7-9 oktober 1991, mens det bathymetriske grundlag for simuleringen er Ml nettet med 400 m netvidde beskrevet i IRef. 13/. Der er udført ialt 22 sedimentspredningssimuleringer med forskellig kombination af faldhastighed, kildestyrke, vindhastighed og -retning. Kildestyrken (sedimentspildet) er regnet konstant i tid og størrelse for de enkelte simuleringsperioder. Ved samtlige simuleringer er der kørt i 2 døgn, hvorefter det antages, at der med den kontinuerte docering har indstillet sig en ligevægt, hvor den resulterende koncentrationsfordeling giver et repræsentativt billede af, hvilke sedimentkoncentrationer man kan forvente ved klapning eller gravning på de forskellige positioner. Da der ikke er udført faldhastighedsanalyser af det suspenderede sediment i forbindelse med klapning eller uddybning i herværende undersøgelse er simuleringerne foretaget for en række forskellige faldhastigheder, som muliggør vurdering af sediment af forskellig faldhastighed og kornstørrelse. De 3 klappladser 1,2 og 3, der er placeret tættest på land kan alle potentielt føre til forhøjelse af den naturlige sedimentkoncentration i de kystnære områder langs Skallingen og Fanø og inde i Grådybs tidevandsområder. Disse koncentrationsforhøjelser vil dog være af forbigående karakter. Koncentrationsniveauets størrelse er en funktion af kildes tyrke og faldhastighed af det klappede sediment. Generelt er der mulighed for forhøjelse af koncentrationen i de kystnære områder for faldhastigheder fra O til 4 1<rl mis svarende til en kornstørrelse op til ca. 25 pm. Disse problemer forsvinder generelt, når sedimentets faldhastighed øges til 4'10-3 mis svarende til en kornstørrelse på ca. 75 pm (meget fint sand). For klapning på position 4 beliggende umiddelbart vest for den nuværende klapplads 2b viser de udførte simuleringer, at der hverken vil være problemer med

9 2-2 sedimentspredning til de kystnære farvande eller til Vadehavet. Ved uddybning af sejlrenden inden for selve Grådybs tidevandsområde kan det ikke undgås, at der opstår forhøjede koncentrationer af suspenderet sediment i de tilfælde, hvor der graves i sediment indeholdende ler og silt «63flm). Det vurderes dog på glundlag af eksisterende viden fra litteraturen, at sådanne forhøjede koncentrationer ikke vil føre til sedimentation i områder, hvor man ikke i forvejen har akkumulation af finkornet sediment.

10 BATHYMETRISK OG HYDRODYNAMISK GRUNDLAG Det bathymetriske grundlag, som er anvendt til at simulere sedimentspredningen, er Ml nettet med 400 m netvidde, /Ref. 13/. Det har ikke været muligt at anvende de mere finmaskede bathymetrier, fordi det suspenderede sediment spreder sig over et ganske stort område på bare en enkelt tidevandsperiode. Det hydrodynamiske grundlag er simuleringen af hastighedsvektorerne for Ml nettet for perioden 7-9 oktober Denne hydrodynamik er anvendt i 3 versioner. En version uden vind, en version med en påført middelvandhastighed på 10 m/s fra NV og endelig en version med en påført middelvindhastighed på 10 m/s fra SV.

11 BESKRIVELSE AF PARTICLE - modellen. Til simulering af sedimentspredningen er anvendt DHI's PARTICLE - model. Det forudsættes ved brug af modellen, at strømhastigheder og vandstandsniveauer er beskrevet i tid og rum i et gridnet, som dækker simuleringsområdet. 4.1 Advektion og dispersion i det horinzontale plan Den resulterende transport af en partikel i tidsintervallet 6.t består af summen af en advektiv komponent (strømmen) og en tilfældig komponent (dispersionen). Den advektive komponent beregnes på grundlag det Lagranske princip. Der anvendes et interpolationsskema i både tid og rum til generering af hastighedsvektoren i et tilfældigt punkt mellem grid-punkterne. Til beregning af tiden anvendes en simpel lineær interpolation. H vad rum angår anvendes en biliniær interpolation: F = FI + (F2 - FI). Y + (F4 -FI). x + (FI - F2 + F3 - F4). x y. FI, F2, F3 og F4 er kendte gridpunktsværdier og x og y er dimensionsløse afstande, se figur 4.1 Den tilfældige komponent beskriver dispersionens indflydelse. Der kan i modellen vælges mellem et førsteordens tilfælde, hvor dispersionen antages at være proportional med strømhastigheden eller et nulte ordens tilfælde, hvor der antages konstant dispersion. Den samlede transport forårsaget ved advektion og disperison (se figur 4.2) kan herefter beskrives som: NY = GAMMEL+ADVEKTION+LONGITUDINAL+TRANSV.+NEUTRAL POS POS AKTIV AKTIV DISP. DISP. DISP.

12 4-2 F2 PARTICLE PATH, --' ;i~-- MODEL GRID F4 Figur 4.1 Bilineær interpolation y l!.t x Figur 4.2 Horisontal transport som resultat af strømadvektion og "random walk" dispersion.

13 u ~Ivl 4-3 -Y- Xi = Xi,! + U'Åt + ÅL' - ÅT' lvi + ÅDx -Y- U Yi = Yi,! + V'Åt + ÅL' 1'11 - ÅT' lvf + ÅDY Hvor: V = (U, v) lvi = V u 2 + v 2 1 ÅL =V 6, DL 'Åt ([RND1] ) 2 2 ÅT =V 6 D T 'Åt 1 ([RND2] - 0,5 ) ÅDx =V 6 Do 'Åt ([RND3] ) 2 1 ÅDY =V 6 Do 'Åt ([RND4 ] ) Hvor: (u, v) Åt DL Strømhastighedskomponenter (m/s) Tidsskridt (s) Longitudinal aktiv dispersionskoefficient (m 2 /s) D T Transversal aktiv dispersionskoefficient (m 2 /s) D T = at,i vi al og at: Konstanter Do : Neutral dispersionskoefficient (m 2 /s) 1 [RND] : Et tilfældigt tal (O; 1) 2

14 Sedimentation og vertikal dispersion Vertikalt ændrer partiklen position som et resultat af dens egen faldhastighed og den vertikale dispersion. Den vertikale bevæglese kan udtrykkes som: NY POS. = GAMMEL POS. - SEDIMENTATION + DISPERSION Zj = Zj_l - faldhastighed. Åt + ÅDZ Hvor: 1 ÅDZ =...; 6 D v. Åt. ([RND] ). 2 2 Zj Faldh. Åt D v 1 Den vertikale koordinat til tiden i (m) Partiklernes middelfaldhastighed (mis) Tidsskridt (s) Vertikal dispersions koefficient (m 2 /s) [RND] : Et tilfældigt tal (O; 1) 2 Det skal bemærkes, at dispersionen her er beskrevet som et nulteordens proces uafhængig af strømhastighed og dybde. 4.3 Modelparametre Nedenstående parametre er input til sedimentspredningssimuleringerne: Størrelse af modelområde og netvidde Bathymetri Strømhastigheder og vandstandsniveauer Varighed af simulationen Tidsskridt Antal sedimentkilder og position i netpunkter Kildestyrke kg/s Dispersionskoefficienter

15 4-5 Output er: Akkumulationsfelt kg/m 2 Øjeblikkelig koncentrationsfelt kg/m 3 Gennemsnitligt koncentrationsfelt kg/m 3

16 SEDIMENTSPREDNINGSSIMULERINGER Det er simuleret med PARTICLE-modellen hvordan sediment med forskellig faldhastighed vil spredes dels ved klapning og dels ved uddybning. Simuleringsscenarierne er koncentreret om partikler med lille faldhastighed, da det er sediment af denne type, som potentielt kan frembyde problemer. Problemerne kan dels være skyggeeffekter og dels sedimentation i forskellige delområder, hvor akkumulation ellers ikke ville være forekommet. Den resulterende sedimentationen beskrives af modellen, men er ikke medtaget her, da det for et miljø som Grådybs tidevandsområde er sikkert, at kunstigt tilført finkornet suspenderet sediment vil aflejres i de allerede eksisterende sedimentationsområder IRef. 91. Den hydrodynamik, som er anvendt til simuleringen er 2-døgnsperioden fra den 7-9 oktober Klapning af sediment Klapning på position 1 Placeringen af position 1 fremgår af figur 5.1. Stationens UTM koordinater er E , N Der er foretaget simuleringer efter nedenstående tabel 5.1. Docering kgls Faldhast mis Vindh. mis og retn Figur nr. 100 O 10 NV '10,4 10 NV '10,3 10 NV '10,4 10 NV '10,4 10 NV ' SV '10-4 O 5.8 Tabel 5.1. Oversigt over de 8 kombinationer af doceringsmængde, faldhastighed og vindhastighed og -retning, som der er simuleret sedimentspredning for.

17 " i km, 2.' l '. Figur 5.1, Placering af de 4 positioner, der er simuleret m,h, t. sedimentspredning ved klapning, Endvidere er med A og B angivet de 2 positioner, hvor der er simuleret sedimentspild ved uddybning,

18 5-3 Da aflejring af finkornet sediment på Fanø Vesterstrand og forhøjede koncentrationer i de kystnære farvande er uønsket, er 5 ud af de 7 kørsler simuleret med en nordvestlig vind. På figur 5.2 og 5.3 ses det, at der vil være en forøgelse i indholdet af suspenderet sediment i farvandet omkring Fanø og i mindre udtalt grad i Ho Bugt, når der spildes sediment med meget små faldhastigheder i dette tilfælde O og 4'10-4 m/s. Den resulterende forøgelse i koncentrationen vil typisk ligge på mg/l med maksimale værdier op til ca. 200 mg/i. Med større faldhastigheder vil det spildte sediment kun kunne bevæges i selve Grådyb, hvilket, som vist på figur 5.4, fører til en forhøjelse af de snspenderede koncentrationer i sejlrenden. Den forøgede koncentration er også i dette tilfælde typisk mg/i. Med de større faldhastigheder er der ikke længere fare for forhøjede koncentrationer langs Fanø Vesterstrand. På figurerne 5.5 og 5.6 er det vist, hvilken indflydelse de spildte sedimentmængder, kildestyrken, har på forhøjelsen af den suspenderede sedimentkoncentration. Det ses af figur 5.5 at ved en kildestyrke på 50 kg/s falder det typiske niveau fra en forhøjelse på mg/l til mg/l, mens den falder yderligere til l-io mg/l ved en kildestyrke på 25 kg/s. Sedimentspild ved klapning med sydvestlige vinde er vist på figur 5.7. Det ses her, at det spildte sediment vil føres op langs Skallingens vestkyst samt ind i Ho bugt og Hobo dybs tidevandsområde. Med denne placering af klappladsen vil typiske koncentrationer som følge af sedimentspildet ligge på mg/l, med maksimale værdier op til ca. 400 mg/i. I situationen uden vind, vil det spildte sediment fordele sig, som vist på figur 5.8. Det meste vil importeres ind i Grådybs tidevandsområde og fordele sig mod både nord og syd. Typiske forøgelser af koncentrationerne vil ligge omkring ca. 50 mg/i med lokale værdier op til ca. 400 mg/i. Sammenfattende kan det siges om position l, at der i næsten alle vejrsituationer vil være risiko for sedimentspredning til områder, hvor det ikke anses for hensigtsmæssigt.

19 5-4 Concentrotion Abov Below 0,00 Lond 1: Figur 5.2 Sedimentspredning efter klapning på positon 1 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på O m/s. I denne situation blæser vinden med en hastighed på 10 m/s fra NV. Koncentrationer i kg/m 3

20 5-5 Concentrotion -Above 0.50 BI Q1 -Below 0.00 BI Land 1: Figur 5.3. Sedimentspredning efter klapning på positon 1 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på 4'10 4 m/s. I denne situation blæser vinden fra NV med en hastighed på 10 m/s. Koncentrationer i kg/ml.

21 5-6 Concentrotion -:.,. Above , ,01-8elow Land 1: Figur 5.4. Sedimentspredning efter klapning på positon l med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på 4,10,3 m/s. I denne situation blæser vinden fra NV med en hastighed på 10 m/s. Koncentrationer i kg/m 3

22 5-7 Concentrotion m!lffij Above 0.50!ml D Below Land 1: Figur 5.5. Sedimentspredning efter klapning på positon l med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 50 kg/s og en faldhastighed på 4'10 4 m/s. I denne situation blæser vinden fra NV med en hastighed på 10 m/s. Koncentrationer i kg/m 3

23 5-8 Concentrotion -Above 0.50 BI Below 0.00 [8 Land 1: Figur 5.6. Sedimentspredning efter klapning på positon 1 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 25 kgls og en faldhastighed på 4'10 4 mis. I denne situation blæser vinden fra NV med en hastighed på 10 mis. Koncnetrationer i kg/m l

24 5-9 I I Concentration -= I - Above Be!ow 0.00 Lond 1: Figur 5.7 Sedimentspredning efter klapning på positon 1 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på 4'10 4 m/s. I denne situation blæser vinden fra SV med en hastighed på 10 m/s. Koncentrationer i kg/m 3

25 5-10 -= Concentration Above Below 0.00 Land -= = -Ri 1: Figur 5.8. Sedimentspredning efter klapning på positon 1 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på m/s. I denne situation er der ingen vind. Koncentrationer i kg/m 3

26 Klapning på position 2. Placeringen af position 2 fremgår af figur 5.1. Klappladsens UTM kooridnater er E , N Der er foretaget simuleringer i overensstemmelse med nedenstående tabel 5.2 Docering kg/s Faldhast mis Vindh. mis og retn Figur nr. 100 O 10 NV NV NV 5.11 Tabel 5.2 Oversigt over de 3 kombinationer af doceringsmængde, faldhastighed og vindhastighed og -retning, som der er simuleret sedimentspredning for på klapposition 2. Det ses af figurerne 5.9,5.10 og 5.11, at der i situationer med nordvestlige vinde er fare for at få forhøjede sedimentkoncentrationer både i de kystnære områder omkring Skallingen og Fanø og inde i selve Grådybs tidevandsområde. Forhøjelserne er størst ved de mindste faldhastigheder, men selv ved faldhastigheder på 4'10-3 vil sediment kunne fører helt ind langs kysten ved Hvidbjerg. Typiske forhøjelser ligger i intevauet 5-10 mg/l. På grundlag af de udførte 3 simuleringer må denne klapposition anses for ugunstig for materiale finere end 75 /km, mens positionen vil være anvendelig til klapning af materiale grovere end 75 /km.

27 5-12 Concentrotion -Above 0.50 al al ,01 -Below 0.00 mb Land 1: Figur 5.9. Sedimentspredning efter klapning på positon 2 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på O m/s. I denne situation blæser vinden med en hastighed på 10 m/s fra NV. Koncentrationer i kg/m 3

28 5-13 Concentrotion RI Above & Q Below & Lond 1: Figur Sedimentspredning efter klapning på positon 2 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på 4'10 4 mis. Vinden blæser med en hastighed på 10 mis fra NV. Koncentrationer i kg/m 3

29 5-14 Concentrotion El Above Selow Land 1: Figur Sedimentspredning efter klapning på positon 2 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på 4'10. 3 m/s. Vinden blæser med en hastighed på 10 m/s fra NV. Koncentrationer i kg/m 3

30 Klapning på position 3. Placeringen af denne klapplads fremgår af figur 5.1. Klappladsens UTM kooridnater er E , N Der er foretaget simuleringer i overensstemmelse med nedenstående tabel 5.3 Docering kg/s Faldhast. m/s Vindh. m/s og retn Figur nr. 100 O 10 NV NV ' NV SV O 5.16 Tabel 5.3. Oversigt over de 5 kombinationer af doceringsmængde, faldhastighed og vindhastighed og -retning, som der er simuleret sedimentspredning for på klapposition 3. Af figur 5.12 og 5.13 fremgår det, at der ved lave faldhastigheder og nordvestlige vinde er fare for spredning af finkornet sediment ind til kystnære områder af Fanø. Forhøjelserne af koncentrationerne ligger typisk på mg/l. Ved større faldhastigheder, svarende til finsand, fremgår det af figur 5.14, at sedimentspredningen kun vil påvirke de suspenderede sedimentkoncentrationer meget lokalt inden for et område på nogle få km 2 Ved sydvestlige vinde vil sedimentet kunne føres op langs Skallingens kyst som det fremgår af figur 5.15 med forhøjelser af de suspenderede koncentrationer på ca 50 mg/! i de kystnære områder. I situationer uden vind vil en del sediment føres ind i Grådybs tidevandsområde og give anledning til forhøjelser på mg/! med den givne docering på 100 kg/s, idet der dog lokalt vil kunne findes højere koncentrationer. I denne situation vil også kystvandet ud for Skallingen være udsat for øgede sedimentkoncentrationer. På ovenstående grundlag må det konluderes, at klapning på position 3 er mere hensigtsmæssig end på positionrene l og 2, men at der potentielt kan opstå problemer ved klapning af meget finkornede sedimenter.

31 5-16 Concentrotion 1M BI BI BI BI BI Above BI Below Land 1: Figur Sedimentspredning efter klapning på positon 3 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på O m/s. Vinden blæser i denne situation 10 m/s fra NV. Koncentrationer i kg/m 3

32 Concentrotion!K!ilj Above 0.50 Bl Bl om Below Land 1: Figur Sedimentspredning efter klapning på positon 3 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på 4 10'" m/s. Vinden blæser med en hastighed på 10 m/s fra NV. Koncentrationer i kg/ml.

33 5-18 Concentrotion -= Above II Selow 0.00 Lond 1: Figur Sedimentspredning efter klapning på positon 3 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på 4'10,3 m/s. Vinden blæser med en hastighr,d på 10 mis fra NV. Koncentrationer i kg/m 3

34 5-19 Concentrotion -Above BeJo\\' 0.00 m Land 1: Figur Sedimentspredning efter klapning på positon 3 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på 4 loa mis. Vinden blæser med en hastighed på 10 mis fra SV. Koncentrationer i kg/m3.

35 5-20 Concentration -Above ,01-0, Beiow Land 1: Figur Sedimentspredning efter klapning på positon 3 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på 4'10 4 m/s. Vindhastigheden er i denne situation O m/s. Koncentrationer i kg/m'.

36 Klapning på position 4. Placeringen af denne klapplads fremgår af figur 5.1. Klappladsens UTM koordinater er E , N Der er foretaget simuleringer i overensstemmelse med nedenstående tabel 5.4. t Docering kgls Faldhast. mis Vindh. mis og retn Figur nr. 100 O 10 NV NV NV SV O 5.21 Tabel 5.4. Oversigt over de 5 kombinationer af doceringsmængde, faldhastighed og vindhastighed og -retning, som der er simuleret sedimentspredning for på klapposition 4. Position 4 er karakteriseret ved, at der ikke er nogen fare for sedimentspredning til de kystnære områder af Fanø og Skallingen, hvilket gælder både for lave og høje faldhastigheder samt for nordvestlige og sydvestlige vindretninger, se figurerne 5.17 til Områder med forhøjede koncentrationer ligger i alle tilfælde mindst 3-4 km fra land. I helt vindstille situationer vil sediment klappet på position 4 kunne transporteres ind gennem sejlrenden til Grådybs tidevandsornråde. Forhøjelsen af de suspenderede koncentrationer vil dog være meget lave 1-10 mgll, hvilket er tæt på den baggrund, som'er beskrevet i IRef.3/. Det kan konkluderes, at klapposition 4 vil være velegnet til klapning af såvel finkornet som mere grovkornet sediment, idet faren for væsentligt forhøjede koncentrationer i kritiske områder synes næsten helt elimineret. Klapposition 4 er beliggende umiddelbart vest for den nuværende klapplads 2b.

37 5-22 Concentrotion El Above Be!ow Lond 1: Figur Sedimentspredning efter klapning på positon 4 med en konstant kildes t yrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed O m/s. Vinden blæser med en hastighed på 10 m/s fra SV. Koncentrationer i kg/m 3

38 5-23 Concentrotion = fwifil -I -Lo~d Above , Q1 Se:o\\' : Figur Sedimentspredning efter klapning på positon 4 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på 4 10-' m/s. Vinden blæser med en hastighed på 10 m/s fra NV. Koncentrationer i kg/m'.

39 Concentration Bl Above 0.50 BI ,10-0,15 0,05-0,10 0.Q ,00-0,01 -Beiow 0.00 m Lond 1: Figur Sedimentspredning efter klapning på positon 4 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på m/s. Vinden blæser med en hastighed på 10 m/s fra NV. Koncentrationer i kg/m 3,

40 5-25 Concentrotion EJ Above Se!ow 0.00 RI Land 1: Figur Sedimentspredning efter klapning på positon 4 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på 4'10~ m/s. Vinden blæser med en hastighed på 10 m/s fra SV. Koncentrationer i kg/m 3

41 5-26 Concentrotion Bl Above , Selow Lond 1: Figur Sedimentspredning efter klapning på positon 4 med en konstant kildestyrke (sedimentspild) på 100 kg/s og en faldhastighed på 4'10-4 m/s. Vindhastigheden er i denne situation O m/s. Koncentrationer i kg/m 3

42 Uddybning af sejlrenden I forbindelse med uddybning af sejlrenden i Grådyb vil der spildes en del sediment i forbindelse med optagningen. Afhængigt af sedimentets faldhastighed, vil dette kunne transporteres over kortere eller længere afstande før, sedimentation finder sted. For at belyse den forhøjede sedimentkoncentration, som vil forekomme i forbindelse med gravearbejdet, er der udført sedimentspredningssimuleringer for 2 forskellige positionel' inden for Grådybs tidevandsområde Uddybning ved position A Position A er beliggende umiddelbart vest for Trafikhavnen, se figur 5.1. Der el' for denne position udført en enkelt sedimentspredningssimulering. Også i dette tilfælde er det de hydrodynamiske beregninger fra perioden 7-9 oktober 1991, der er anvendt til simuleringerne, og der er regnet med vindstille vejr. Den kildestyrke, som er anvendt i disse beregninger, er mindre end for de udførte klapscenarier. Dette er begrundet i, at det sedimenttab, som kan forventes ved optagning med spandkædemaskine vil ligge omkring 18 kgls, baseret på erfaringer fra Storebælt. På figur 5.22 er vist, hvorledes sedimentet vil spredes ved uddybning på position A. Det ses, at sedimentet fortrinsvis vil spredes til den sydlige del af Grådybs tidevandsområde, hvor koncentrationerne vil forhøjes med typisk mgll. Lokalt vil der kunne findes højere koncentrationer. Det billede, som delme sedimentspredningssimulering viser, er i god overensstemmelse med den sedimentspredning, som blev beskrevet i forbindelse med klapning på klapplads F, IRef. 10/ Uddybning ved position B På figur 5.23 el' vist, hvordan sedimentspredningen vil foregå ved uddybning på position B. Det ses her, at sedimentet fortrinsvis vil spredes mod nord til Ho Bugt, men at en mindre del også vil transporteres mod den sydlige del af området. Endelig vil en mindre del af sedimentet transporteres ud af tidevandsområdet. De typiske værdier for forhøjelsen af suspenderede sedimentkoncentrationer ligger også

43 5-28 her i intervallet mgll. Lokalt langs randen af Hjerting Løb vil der kunne findes højere koncentrationer Sammenfattende vurdering Det må konluderes, at der vil ske spredning af sediment, hvis der uddybes i områder med finkornede sedimenter. De forhøjelser af den suspenderede sedimentkoncentration, som er beskrevet her, ligger imidlertid inden for det naturlige variationsinterval i området IRef.lO,! og de kan derfor ikke betegnes som kritiske.

44 5-29 Concentrotion -Above , ,01 -Selow Land 1: Figur Denne figur viser, hvordan finkornet sediment med en faldhastighed på 4'10. 3 m/s vil spredes under uddybning på en position ud for Trafikhavnen. Der er regnet med vindstille vejr i denne simulering og en kildestyrke (sedimentspild) på 18 kg/s. For placering se figur 5.1.

45 5-30 Concentrotion -Above 0.50 BI BI BI BI Seiow Land 1: Figur Denne figur viser, hvordan finkornet sediment med en faldhastighed på 4'10') m/s vil spredes under uddybning på en position ud for bqje 14. Der er regnet med vindstille vejr i denne simulering og en kildestyrke (sedimentspild) på 18 kg/s.

46 REFERENCER IRef. 11 Das Wattenmeer bei Skallingen, H. Gry (1942). Folia Geographica Danica TOM II, No. 1. IRef. 21 The river Varde Å: Processes affecting the behaviour of metals and organochlorines during estuarine mixing. Duinker, J. C. et al. (1980) Netherlands Jour. of Sea Res. Vol. 14 No. 3/4. IRef 31 Sedimenttransport i Varde Å's estuarium. Batholdy, J. (1979). Specialeopgave Geografisk Institut Kbh. Unv. Upubliceret. IRef. 41 The turbidity maximum in the northern part of Ho Bugt. Pejrup, M. (1980), Geografisk Tidsskrift Vol. 80. IRef. 51 Et metodestudium af den suspenderede sedimenttransport i et vadehavsmiljø. Pejrup, M. (1983). Reitzel forlag København. IRef. 61 Parameters affecting fine-grained suspended sediment concentrations in a shallow micro-tidal estuary, Ho Bugt, Denmark. Pejrup, M. (1986), Estuarine, Coastal and Shelf Science. Vol. 22. IRef. 71 Flocculated suspended sediment in a micro-tidal environment. In: T. Belperio and D. Nio (eds.) Tidal Clastic Sediment, Sedimentary Geology Vol. 57. IRef 8. I The influence of flocculation on cohesive sediment transport in a micro-tidal estuary. Pejrup, M. (1991), In: Clastic Tidal Sedimentology, Canadian Society of Petroleum Geologisk Mern. 16. IRef. 91 Pilotundersøgelse af transportvejen for dumpet sediment Grådybs tidevandsområde. Geografisk Institut Kbh. Unv. (1984). IRef. 101 KOltlægning af klapskyens transport og sedimentation i Vadehavet ud for Esbjerg. DHI Rapport til SHAE og Ribe amt. IRef. 111 Recent sedimentologi i Hobo Dybs tidevandsområde. Bartholdy, J. (1983). Licentiatafhandling Geografisk Institut Kbh. Unv. Upubliseret.

47 6-2 IRef. 121 Accumulation of fine-grined material in a Danish tidal area. Bartholdy, J. and Pheiffer Madsen, P. (1985). Marine Geology Vol. 67. IRef. BI Miljømæssig vurdering af uddybning af Grådyb. Delrapport nr. 1. Bathymetri og hydrodynamik. DHI April IRef. 141 Miljømæssig vurdering af uddybning af Grådyb. Delrapport 6. Feltresultater dynamiske målinger Selvregistrerende udstyr.