Påvirkninger fra sedimentspredning

Transkript

1 Rønne Havn Påvirkninger fra sedimentspredning Rapport UDVIDELSE AF RØNNE HAVN

2 PROJEKT Påvirkning fra sedimentspredning Projekt nr Version 3 Dokument nr Rapport færdig JAD KAJE KAJE Rev Beskrivelse Udarbejdet af Kontrolleret af Godkendt af Dato NIRAS A/S CVR-nr T: D: Sortemosevej 19 Tilsluttet FRI F: M: Allerød E: niras@niras.dk E: kaje@niras.dk

3 INDHOLD 1 Indledning Projektet Undersøgte varianter Hydraulisk optimeret Variant 2E Fase Fase Fase Potentielle påvirkninger Sedimentspredning fra anlægsarbejderne Indledning Metode Eksisterende forhold Havbundsforhold Sedimentkoncentrations- og lysforhold Iltforhold Graveplan Planlægning af uddybningen Fase Fase Gravematerialet Kornkurver Faldhastighed Sediment spild Spredningsberegninger Påvirkninger fra uddybningsarbejderne i anlægsfasen i Fase Sedimentkoncentration Tidsmæssig variation Gennemsnitlige sedimentkoncentration over hele graveperioden Sedimentkoncentration på 10 mg/l Maksimale sedimentkoncentrationer Sedimentation Lyssvækkelse Påvirkninger fra uddybningsarbejderne i anlægsfasen i Fase Spild under afgravning Spild under klapning Kumulative effekter Afværgeforanstaltninger Overvågningsprogram Bibliography... 38

4 INDHOLD Bilag 1: Sedimentspredning

5 1 INDLEDNING Rønne Havn planlægger en større udvidelse af havnen. Denne rapport redegør for det forventede sedimentspild samt spredningen og sedimentationen fra uddybningsarbejderne. Yderligere er der foretaget en vurdering i forbindelse med klapning af uddybningsmaterialer i forbindelse med fase 2, hvor det uddybede materiale ikke forventes at kunne benyttes til nye landarealer. Rapporten omfatter også en bilagsrapport med yderligere resultater fra sedimentspredningen. 2 PROJEKTET De første skitser til udbygning af havnen indebar en 540 m lang mole vinkleret på kysten ud for Galgeløkke (Figur 2-1) efterfulgt af et skarpt knæk og en ca m lang ydermole med retning imod NV. Figur 2-1 Indledende havnelayout, benævnt Variant 1 De indledende modelberegninger af strømforholdene omkring havnen viste imidlertid at dette layout ville skabe et større læ-område syd for havnen (Figur 2-2) med dannelse af hvirvler og strømstille vand. Hvirveldannelsen og det strømstille område sker først og fremmest som et resultat af det meget kantede forløb med 90 bøjninger både af molen ved dens sydlige hjørne og mellem molen og kystlinjen. 1

6 Figur 2-2 Strømforhold sydøst for den udvidede havn før optimering (Variant 1) for typiske strømsituationer. Hvirveldannelse for maksimale bølger fra VtN (vest til nord) (tv) og strømstille i hjørnet mellem havnemole og strand for bølger fra syd (th). Pilene angiver strømretning og strømstyrke. Kilde: (NIRAS, 2016) Der er allerede i dag en tendens til strømlæ og ansamling af tang (Figur 2-3) og andre flydende genstande på strækningen SØ for havnen, hvilket forringer strandens rekreative værdi og påvirker sedimenttransportforholdene langs kysten. Figur 2-3 Tangansamlinger i dag lige syd for stenkastningen ud for Galgeløkke For at minimere yderligere tangansamlinger er der foretaget en hydraulisk optimering af molernes og strandens forløb (NIRAS, 2016) med det formål at forbedre strømforholdene i læ af den nye havn. 2.1 Undersøgte varianter 6 forskellige udformninger af afrunding af molen kombineret med 5 forskellige varianter af fremrykning af kystlinien er undersøgt i den hydrauliske model (Figur 2-4). 2

7 Figur 2-4 Undersøgte havnelayouts og kystfremrykning vist med punkteret rød linie. Variant 1, som er det oprindelige forslag, er markeret med gråblå farve, mens Variant 2E, som er den optimerede løsning, er vist med rød linie. I den hydrauliske optimering af afrundingen af molen og fremrykning af kystlinien i hjørnet indgår der krav om: at bevare acceptable og gode udnyttelsesforhold for de reducerede havnearealer. at skabe en stabil kystlinie, som kun ændrer sedimenttransportforholdene langs kysten marginalt at bevare eller forbedre bølgeeksponeringsforholdene langs den fredede geologiske klint ud for Galgeløkke (Figur 2-8). På baggrund af de undersøgte varianter er der valgt at arbejde videre med løsning 2E. Baggrunden for valget af løsning 2 er at sikre en løsning som reducerer hvirvel dannelsen og dermed mindske risikoen for at opsamle tang og lignende som flyder i vandet. Såfremt havnen afrundes mere end løsning 2 vil der komme en mere hydraulisk optimal løsning. Den valgte løsning skal dog afspejle balancen mellem den mest hydraulisk optimale løsning og den optimale løsning med hensyn til størrelsen af havnearealer. Da de to krav vil være modsatrettede vil den endelige løsning være den som sikrer en tilfredsstillende hydraulisk løsning om end denne ikke er den optimale. Derfor er løsning 2 valgt, da den sikrer en tilfredsstillende løsning, om end at variant 5 og 7 ville være bedre set fra et hydraulisk synspunkt. Løsning 3 og 4 ville give mere havneareal, men de er fravalgt, fordi de ikke sikrer en acceptabel hydraulisk løsning. Den valgte løsning medfører en reduktion af havnearealet på 2 ha. 3

8 For at mindske påvirkningen yderligere suppleres der med en sandfodring ud for de første høfder syd for havneudvidelsen. Sandfodringen sikre at det inderste hjørne, som ikke forbedres i den hydraulisk optimering af ydermolen, bliver hydraulisk optimeret. Denne sandfodring kan kun have en begrænset udformning, da den geologisk interessante klint ud for Galgeløkke forsat skal eksponeres for bølgerne. Dette sikres ved at sandfodringen ikke strækker sig længere end til høfde 3. Yderligere er strandens orientering bestemt således at den bliver stabil og ikke eroderer hurtigt som vil være tilfældet hvis den havde en mere fremrykket linieføring og dermed en større vinkel med den dominerende bølgeretning. På denne baggrund er variant E den optimale udformning af sandfodringen Samlet set giver løsning 2E et layout som sikrer en tilfredsstillende hydraulisk løsning med mest muligt havneareal. 2.2 Hydraulisk optimeret Variant 2E Resultatet af optimeringen førte frem til valget af Variant 2 E (Figur 2-4). Udbygningen af havnen er delt op i to udbygningsfaser I og II, som beskrives nærmere i de følgende to kapitler Fase 1 Fase 1 omfatter en ca m lang strømlinet mole, som beskytter et samlet havneareal på ca m 2. Molen består af 360 m lang nordvest-sydøst orienteret ydermole, som gradvist drejer ca. 90 grader ind mod land over en strækning på 534 m. For enden overgår molen til en 250 m lang retlinet mole som kystlinie, som nu er rykket 90 m frem foran Galgeløkke. Fremrykningen, som er sket med en sandfodring på m 3, har et samlet areal på m 2, som strækker sig fra molen ned til høfde 3. Sandfodringen, som placeres i ligevægt i med de fremherskende bølgeretninger har en samlet kystlinie længde på 232 m (Figur 2-5) (NIRAS, 2016) og (NIRAS, 2016). 4

9 Figur 2-5 Fase 1 udvidelse af Rønne Havn omfattende m lang ydermole samt en sandfodring (vist med gul farve) lige SØ for den udvidede havn. Havnen vil blive uddybet til en vanddybde på 11 m ved afgravning af ca m 3 (Figur 2-5), som forventes genanvendt til opbygning af havnearealer. Denne mængde antager at der afgraves som vist på Figur 2-5 og derfor kan den faktiske mængde være mindre i anlægsbeskrivelsen såfremt der ikke foretages en fuld uddybning i fase Fase 2 Fase 2 omfatter en yderligere forlængelse af det ydre dækværk med 753 m, samt en uddybning af den ydre del af den eksisterende havn til en vanddybde på11 m. Desuden fjernes en del af eksisterende ydre dækværker (Figur 2-6). Uddybningen omfatter ca m 3 blandet moræneler og juraaflejring. Kun en mindre del kan genanvendes til skabelsen af de nye havnearealer i denne fase. 5

10 Figur 2-6 Fase 2, som omfatter en forlængelse af det ydre dækværk med 753 m. Længder er angivet i m. Grænsen for alternative placeringer af det ydre dækværk er vist med stiplet linie. Eksisterende moler som fjernes i forbindelse med gennemførelsen af Fase 2 er vist med stiplet linie. I Fase 3 etableres en flerfunktionskaj mod nord sammen med en mindre opfyldning Fase 3 Fase 3 (Figur 2-6) omfatter etableringen af en ny 400 m lang flerfunktionskaj mod nord samt en opfyldning bagved på 4,5 ha. Fase tre indeholder en mindre uddybning på m 3 i forbindelse med anlæggelsen af kajen. Fase 3 vil ikke have yderligere påvirkninger på bølger, strøm og tilstødende kyster da det er en ændring inde i havnen og derfor behandles denne Fase ikke yderligere Potentielle påvirkninger Under anlægsarbejderne kan der være risiko for at spredning af sediment fra uddybningsarbejderne kan påvirke de nærliggende revområder herunder bla. det nærliggende Natura 2000 område (Figur 2-7) 6

11 Hvideodde Rev Natura 2000 Galgeløkke, fredet geologisk formation Fredet område Mølle Bugt Figur 2-7 Potentielle påvirkninger af havneudvidelsen. Natura 2000 og revområder samt strande henholdsvis nord og syd for havnen og fredning af geologiske formationer (Figur 2-8). I driftsfasen kan der opstå potentielle påvirkninger fra forandringer i strøm- og bølgeforholdene, som kan ændre levevilkår på revene og i Natura 2000 området samt sedimenttransporten og dermed de kystmorfologiske forhold langs kysten. De største potentielle forandringer i kystmorfologien forventes at opstå syd for den udvidede havn ud for Galgeløkke. Galgeløkke er underlagt en fredning (Figur 2-8), som foreskriver: At større geologiske formationer bevares synlige uden skæmmende eller tilslørende bebyggelse, beplantning eller opfyldning. At eksisterende profiler i råstofgrave og kyster mm. bevares og friholdes for tilgroning. Således bør der ved råstofindvinding tages hensyn til geologiske værdier, således at særlige profiler mm. sikres ved en hensigtsmæssig brydning/gravning og efterbehandling. 7

12 At der ikke kystsikres på en sådan måde at vigtige geologiske profiler/dannelser går tabt/sløres, da der typisk geologisk set er en interesse i en jævn kysterosion. At et udvalg af lokaliteter plejes, således at geologien er synlig. Figur 2-8 Galgeløkke er dels udpeget som nationalt geologisk interesseområde og desuden indgår det i et større areal, der i kommuneplanen er udpeget som geologisk interesseområde (Blå skravering) 1. I det følgende foretages der en nøje redegørelse for de potentielle miljøpåvirkninger med særlig vægt på de ovenfor fremhævede potentielle påvirkninger. I forbindelse med vurderingen bruges der data og resultater fra en række andre undersøgelser. I den udstrækning det sker, er der henvist til de relevante dokumenter i rapportens tekst. 3 SEDIMENTSPREDNING FRA ANLÆGSARBEJDERNE 3.1 Indledning I forbindelse med gennemførelsen af udbygningen af havnen skal der foretages en uddybning til nye havnebassiner og af de eksisterende havnebassiner. Der skal i forbindelse med udvidelsen uddybes m³ i det nye havne bassin i Fase 1 samt m³ både i det nye og det eksisterende havnebassin (NIRAS, 2016) i Fase 2, inklusiv nedbrydning af eksisterende moler. 1 Downloaded 07/ : 8

13 Under anlægsarbejderne er der risiko for spredning af sediment fra uddybningsarbejderne. Spredningen vil forøge koncentrationen af sediment i vandet, hvilket betyder mindre lys ved havbunden, samt øge sedimentationen på havbunden, hvilket potentielt kan påvirke de eksisterende marine flora og faunaforhold. For hver anlægsfase 1 og 2 er der er udarbejdet en graveplan, som repræsenterer et worst case uddybningsscenarie. Graveplanen indeholder oplysninger om gravemængder, sedimentkarakteristika, sedimentspild, graveintensitet mv, som bruges til at beregne spredningen af det spildte sediment ved hjælp af MIKE21 MT modellen. 3.2 Metode Vurderingen bygger på modelberegninger af sedimentspredningen af udvalgte worst case spildscenarier. Der anvendes følgende data og udføres følgende analyser som grundlag for vurderingerne: Data: Alle tidligere omtalte data indsamlet under vurderingen af påvirkningen Data til karakterisering og mængdeberegning af sediment som forventes opgravet i forbindelse med uddybningen til havnebassin. Modelberegninger: Beregning af sedimentspredningen fra uddybningsarbejderne med MIKE 21 HD MT model baseret på input fra de hydrauliske modeller og fra karakteriseringen af det spildte sediment Ref. (NIRAS, 2016). Analyser: Gravemængder, sedimentkarakteristika, spild% og spildrate som input til modelberegninger af sedimentspredningen. Sedimentkoncentration, skygning og sedimentation omkring havnen og på revområderne fortages på grundlag af modelberegningerne. 3.3 Eksisterende forhold De eksisterende forhold om sedimentindhold, sedimentation, lysforhold og iltindhold beskrives kort i dette kapitel Havbundsforhold Havbunden består af mange sten (Figur 3-1) (Figur 3-2). Ud for Galgeløkke er der mellem stenene mere sand og på kysten er det sandet som dominerer. 9

14 Figur 3-1: Overflade og aflejringer omkring Rønne Havn.. Moræneler er angivet som Diamicton eller Till, Jura leret er angivet som Bedrock shale Ref. (MMT Sweden AB, 2016 (May)) Figur 3-2: Eksempler på havbunden ud for Rønne Havn og Galgeløkke. Foto Rønne Havn 2016 (Ref. (NIRAS, 2016) ). 10

15 Det øverste lag omkring det nye havnebassin består af delvist sand og moræneler. Uddybningen i forbindelse udvidelsen forventes dog primært foretaget i moræneler og underliggende jura-leraflejringer. Moræneleret er estimeret til 1 m i tykkelsen. Under moræneleret ligger der en formation af jura ler, som den resterende uddybning skal foretages i. Denne formation er kendt som Hasle formationen (Jensen & Hamann, 1989) og det er denne formation som rejser sig som en klint ved stranden på galgeløkke (Figur 3-3). Den er kendetegnet som en hård lagdelt formation med stor styrke som også de udførte CPT forsøg viste. Figur 3-3 Hasle formationen på stranden. Bemærk den lagdelte struktur med lyse sandlag og oxiderede lerlag (rust røde). NIRAS foto. Der er i forbindelse med den indledende geotekniske undersøgelse forsøgt udtaget vibro cores i jura leret med henblik på at analysere aflejringen nærmere, hvilket dog ikke lykkes. Formationen er dog cementeret, således at den ikke forventes at blive opdelt i enkelte oprindelige fraktioner når der graves i den. Gravningen forventes at resultere i en ny fraktion, som består af cementeret materiale i forskellig størrelse Sedimentkoncentrations- og lysforhold Der er ud for Rønne foretaget målinger af sigtdybden i perioden fra 1989 til 2010 (Figur 3-1). Der er målt sigtdybder ned til 5 meter og op til 25 meter med en gennemsnitssigtdybde på ca. 15 meter. 11

16 Figur 3-1 Tidserie af sigtdybdemålinger Styrken på lystet reduceres ned gennem vandsøjlen (NIRAS, 2016). Størrelsen på reduktionen afhænger det rene vands reduktion og af klarheden på vandet. Der vil derfor være en naturlig lysreduktion som bevirker at lysstyrken på havbunden er afhængig af vanddybden. I Figur 3-2 ses de eksisterende lysforhold på havbunden, hvor det ses en stor reduktion (lille relativ lysstyrke) på stor dybder og en lille reduktion (stor relativ lysstyrke) på lavt vand tæt på land. 12

17 Figur 3-2 Eksisterende lysforhold ved havbunden Iltforhold Der er ikke fortaget iltmålinger eller registeret nogen form for iltsvindsproblemer i de aktuelle havområde. 3.4 Graveplan Der skal i forbindelse med havneudvidelsen uddybes ca m 3 i det nye havne bassin i Fase 1 samt i ca m 3 både i det nye og det eksisterende havnebassin (NIRAS, 2016) i Fase 2. For hver anlægsfase er der er udarbejdet en graveplan, som benyttes som grundlag for modelleringen af sediment spredningen. Graveplanen indeholder oplysninger om planlægning af uddybningen uddybningsmængder sedimentkarakteristika, 13

18 sedimentspild og spild rater Planlægning af uddybningen Der er for hver af de to faser udarbejdet en plan for gennemførelsen af uddybningen. Uddybningen forudsættes udført med én stor gravemaskine med en gravekapacitet på m 3 pr. dag. Der udgraves 24 timer i døgnet. Uddybningen er inddelt i zoner, hvor hver zone repræsenterer en del af arbejdet. Mængderne, som er bestemt i de to faser, antager at der uddybes til -11 mdvr90 i hele bassinet. Havbunden i uddybningsområdet forudsættes at bestå af et 1 m tykt moræne ler over et lag af jura ler i overensstemmelse med beskrivelsen af de geologiske forhold i Kapitel og Ref. (MMT, 2016) Fase 1 Det antages at det nye dækværk er bygget inden uddybningen i Fase 1 påbegyndes. Uddybningsområdet i Fase 1 er opdelt i zone 1-10 (Figur 3-3). For hver zone er der bestemt en afgravningsmængde i henholdsvis moræne ler og jura ler (Tabel 3-1). Gravningen foregår fra Zone 1 til zone 10. Spildet angives i spredningsmodellen som en punktkilde med en spild rate i hvert af punkterne vist i Figur

19 Figur 3-3 Graveplanlægning for Fase 1. Nummeret på tegningen markerer placeringen af punktkilden, som repræsenterer spildet i modelberegningerne fra afgravningen i den pågældende zone. Tabel 3-1 Udgravningsmængder for Fase 1 og 2. Kolonnen Tid angiver den tid det tager at grave den totale mængde angivet i kolonne Total, idet det forudsættes at der graves jævnt i 24 timer/dag med en samlet graveintensitet på m3/dag. FASE 1 Moræneler [m³] Juraler [m³] Total [m³] Gravetid [dage] Zone ,4 Zone ,0 Zone ,6 Zone ,0 Zone ,0 Zone ,4 Zone ,2 15

20 Zone ,0 Zone ,6 Zone ,6 Total ,8 FASE 2 Zone , Fase 2 I Fase 2 antages det også at forlængelsen af det ydre dækværk er etableret inden uddybningen. Alt spildet på m³ spildes i spredningsmodellen i punkt 11 på Figur 3-4. Figur 3-4 Graveplanlægning for Fase 2. Nummeret på tegningen markerer placeringen af punktkilden, som repræsenterer spildet i modelberegningerne fra afgravningen i den pågældende zone. Yderligere skal der i Fase 2 foregå en nedbrydning af nogle af de eksisterende dækværker. Dette vil give anledning til et marginalt lille spild i forhold til spildet fra afgravningen, da stenmaterialerne vil være rene og mængderne små sam- 16

21 menlignet med de totale uddybningsmængde. Materialet fra ned brydning af de eksisterende dækværker er dog inkluderet da det vurderes konservativt at inkludere dem. Under anlægsarbejderne vil alt det fine sediment, der spildes i havnen på et eller andet tidspunkt blive ført ud af havnen gennem havneåbningen. Selve uddybningsarbejdet i Fase 1 tager ca. et halvt år. For at følge spildets vej ud af havnen og dets videre færd mod nord eller syd med strømmen fortsættes modelberegningerne i et halvt år efter at uddybningsarbejderne er afsluttet. Fase 1 anses for at være den mest kritiske uddybning for spredning af sediment især mod syd, idet arbejderne er væsentligt mere eksponeret for bølger og strøm, på grund af den meget større åbning ud mod Østersøen end under udgravningen til Fase 2, hvor kildepunktet ligger i læ af de nye moler. Der kan dog være en mindre risiko for spredning af sediment lige NØ for havnen og hen mod lysbådehavnen ved Nørrekås under uddybningen i Fase 2. Da mængderne yderligere er lidt større end i Fase 2 anses uddybningen i Fase 1 generelt for at udgøre worst case af de to faser. Denne tese kontrolleres imidlertid ved også at gennemføre beregninger for Fase 2. Endelig indeholder miljøvurderingerne også en vurdering af evt. kumulative virkninger fra begge gravninger Gravematerialet Kornkurver Der skal uddybes i to forskellige jordartstyper henholdsvis moræneler og juraler. Spredningsberegningerne inkluderer ler-, silt- og finsandfraktionerne, som kan spredes uden for havnen. Moræneleret antages at bestå af: 20% lerfraktion d 50 0,002 mm 20% siltfraktion 0,002 d 50 0,06 mm 15% finsand 0,06 d 50 0,2 mm 45% grovere sand og grus Formationen med Jura ler er tidligere undersøgt blandt andet i Ref. (Tyge, 1988). Her er der foretaget prøvegravninger med håndkraft og prøver er efterfølgende analyseret for kornstørrelsesfordeling. Afgravning, om end den ikke er fortaget maskinelt, viser hvorledes det kan forventes, at jura leret vil opføre sig under afgravning. Yderligere viser kornkurverne ikke tegn på at materialet falder fra hinanden, således at der kommer et højt indhold af fint materiale. Derfor vurderes kornkurverne at være repræsentative for det opgravede materiale. 17

22 På dette grundlag vurderes det opgravede juraler at indeholde (Ref. (NIRAS, 2016)): 5% lerfraktion d 50 0,002 mm 5% siltfraktion 0,002 d 50 0,06 mm 30% finsand 0,06 d 50 0,2 mm 60% grovere sand og grus Faldhastighed Hastigheden med hvilken de spildte sedimentkorn falder ned gennem vandsøjlen indgår i modelberegningerne af sedimentkoncentrationen i vandsøjlen og sedimentationen på bunden. Beregningen foretages indledningsvist ved brug af Stokes lov som siger: (s 1)g d2 w s = 18ν hvor s er tørstoffets relative densitet i forhold til vandets, g = 9,81 m/s 2 er tyngdeaccelerationen, d er middelkornstørrelsen og ν=1, er vandets kinematiske viskositet ved 10 C. De beregnede faldhastigheder ses i Tabel 3-1. Tabel 3-2 Faldhastigheder, w s, for sedimentfraktionerne beregnet ved Stokes lov. Sedimentfraktion d 50 [mm] w s [mm/s] Ler 0,002 0,0028 Silt 0,015 0,1548 Finsand 0,100 6,8003 Faldhastigheden er imidlertid også afhængig af den aktuelle sedimentkoncentration. Stor sedimentkoncentration giver anledning til at kornene slår sig sammen og bliver større (flokollering), hvorved faldhastigheden stiger. Denne korrektion foretages løbende af modellen under spredningsberegningerne. Dette er nærmere beskrevet i Ref. (NIRAS, 2016) Sediment spild Når der uddybes spildes en del af materialet i vandsøjlen dels under selve graveprocessen i havbunden og under transporten af det gravede materiale gennem vandsølen til prammen. De grove sand- og grus- og stenfraktioner spildes indenfor arbejdsområdet, mens de finere fraktioner silt og ler ophvirvles i vandsøjlen og transporteres ud af havnen med vandskiftet og øger sedimentkoncentrationen og sedimentationen udenfor havnen. Derfor er det kun de fine fraktioner som indgår i beregningerne af spredningen af sedimentspildet. 18

23 Erfaringsmæssigt sættes procenten for spild af fine sedimenter under afgravning af moræneler med gravemaskine typisk til ca. 3 % af den opgravede mængde. Moræneler forventes at indeholde ca. 20 % ler og 20 % silt, dvs. en fordelingen mellem de to fraktioner som bruges i beregningen, hvilket giver en ligedelt fordeling af spildet mellem ler og silt som angivet i Tabel 3-3. Juraleret, som indeholder 5 % i lerfraktion og 5 % i siltfraktionen indeholder således også en fordeling af de to fine fraktioner. Den samlede mængde af fint materiale udgør imidlertid blot ¼ af morænelerets fraktion af fine sedimenter, hvilket sandsynliggør en lavere spildprocent. Modsat må forventes en vis fysisk påvirkning af juraaflejringen under opgravningen, hvilket kan ophvirvle juraleret i vandsøjlen. Alt i alt vurderes spildprocenten til at være mellem 1-2 %. På dette grundlag vælges det at fortsætte beregningen af spildraten (fint materiale) for juraleret med en spildprocent på 1,5 % af afgravningsmængden, som fordeles ligeligt mellem ler og silt som angivet i Tabel 3-3. Erfaringsmæssigt spildes der yderligere 5 % af sand- og grusfraktioner. Idet finsand udgør 15 % af moræneleret og 30 % af juraleret vil der spildes 0,75 % af gravemængden i form af finsand ved udgravning i moræneler og 1,5 % af gravemængden i form af finsand ved udgravning i juraler. Tabel 3-3 Spildprocenter af total gravemængde ved afgravning med gravemaskine (Ref. (NIRAS, 2016)). Sedimentfraktioner Aflejring Ler Silt Finsand Moræneler 1,5 % 1,5 % 0,75 % Juraler 0,75 % 0,75 % 1,5 % Med en graveintensitet på m³/dag og en sedimentdensitet på kg/m³ fås kildestyrker af sedimentspild som angivet i Tabel 3-4 Tabel 3-4 Kildestyrker i kg/s. Sedimentfraktioner Aflejring Ler Silt Finsand Moræneler 1,56 1,56 0,78 Juraler 0,78 0,78 1,56 Idet fordelingen mellem moræneler og juraler er forskellig for alle zoner vil det resulterende spild af de tre sedimentfraktioner ligeledes være forskellig. Det totale spild af hver sedimentfraktion for hver af de to aflejringer ses i Tabel

24 Tabel Total spildmængde af hver sedimentfraktion for hver af de to aflejringer. Beregnet ud fra værdier i Tabel 3 3 og Tabel 3 4. FASE FASE 1 2 Aflejring Ler [m³] Silt [m³] Finsand [m³] Zone 1 Moræne Jura Zone 2 Moræne Jura Zone 3 Moræne Jura Zone 4 Moræne Jura Zone 5 Moræne Jura Zone 6 Moræne Jura Zone 7 Moræne Jura Zone 8 Moræne Jura Zone 9 Moræne Jura Zone 10 Moræne Jura Total sedimentspild Zone 11 Moræne Jura Total sedimentspild Spredningsberegninger Spredningen af det spildte sediment sker med en koblet Mike21 FM model med HD (HydroDynamic) og MT (MudTransport) modulerne. Den overordnet modelopsætning er identisk med modellerne beskrevet i Ref. (NIRAS, 2016). Opstillingen og begningerne er detaljeret præsenteret i Ref. (NIRAS, 2016). Modellen beregner den dybdemidlede sedimentkoncentration, sedimentationen og erosionen i hvert netpunkt af modellen til hvert tidsskidt. Beregningerne omfatter hele graveperioden, som varer ca. et halvt år for hver Fase, samt et halvt år efter gravningen er stoppet til at følge sedimentet efter garvningens ophør. 20

25 Fase 1 gennemføres først, hvorefter havnen antager at det vil tage flere år før Fase 2 gennemføres. I det følgende præsenteres de vigtigste input parametre til modelberegningerne. Yderligere detaljer om beregningen kan findes i Ref. (NIRAS, 2016). Faldhastighed De i Tabel 3-2 angivne faldhastigheder er anvendt. Effekten af flokollering er medtaget i modellen ved koncentrationer større end 0,01 kg/m³. Aflejring og erosion Modellen indeholder aflejring. Der anvendt følgende kritiske forskydningsspændinger for aflejring og erosion: Lerfraktion: 0,0019 N/m², siltfraktion: 0,0146 N/m² og finsandfraktion: 0,0971 N/m², svarende til en Shields parameter på 0,06. Vægtfylde af sedimenteret materiale Til at beregne tykkelsen af det sedimenteret lag bruges en vægtfylde på: kg/m³. Manningtallet Manningtallet, som bruges i modellen til af beskrive modstanden mod strømningen er sat til 32. Spildraten Graveintensiteten er i graveperioden sat konstant til 104,17 kg/s svarende til m³/dag i 24 timer med en in-situ sedimentdensitet på kg/m³. Der anvendes de i Tabel 3-4 angivne spildrater til beregningen. 3.5 Påvirkninger fra uddybningsarbejderne i anlægsfasen i Fase 1 I det følgende præsenteres de fysiske påvirkninger (sedimentkoncentration, sedimentation og lysforhold) fra uddybningsarbejderne under Fase Sedimentkoncentration Tidsmæssig variation Sedimentkoncentrationen varierer meget i løbet af graveperioden. Langs den sydlige rand af Natura 2000 området i punkterne H1A, H1B og H1C (Figur 3-5) varierer koncentrationen mellem mg/l længst mod øst (H1A) til mellem 0-90 mg/l på H1B og mellem 0-20 mg/l på H1C (Figur 3-6). 21

26 Figur Punkter hvor modelresultater fra spredningsberegninger udtages. De største værdier af sedimentkoncentrationen optræder som enkelthændelser normalt adskilt af flere dage med sedimentkoncentrationer under 10 mg/l (Figur 3-6). 22

27 Figur 3-6 Tidserier af dybdemidlet sedimentkoncentration langs Natura 2000 områdets sydelige rand. Positioner er vist på Figur 3-5. Længere mod nord i Natura 2000 området er det tidsmæssige variationsmønstre det sammen blot lavere maksimale værdier med stigende afstand fra havnen (Figur 3-7). Figur 3-7 Tidserier af dybdemidlet sedimentkoncentration i Natura 2000 området. Positioner er vist på Figur 3-5. Langs kysten syd for den udbyggede havn ses et lignede mønster med kortvarige maksimale værdier, der varierer fra 400 mg/l lige syd for havnen til 150 mg/l ud for lufthavnen, afbrudt af perioder med koncentrationen under 20 mg/l i størstedelen af tiden (Figur 3-8). 23

28 Figur 3-8 Tidserier af dybdemidlet sedimentkoncentration syd for havnen. Positioner er vist på Figur Gennemsnitlige sedimentkoncentration over hele graveperioden Den dybdemidlede sedimentkoncentration overstiger 10 mg/l i gennemsnit over graveperioden i et 2,3 km 2 stort områder, der strækker rundt om havnen henholdsvis 0,5 km og 5 km nord og syd for havnen til Lufthavnen (Figur 3-9). I et meget begrænset område på 0,02 km 2 af det 8,3 km 2 store Natura 2000 område overstiger sedimentkoncentrationen 10 mg/l i middel over graveperioden, der varer 161 dage. 24

29 Figur 3-9 Dybdemidlet sedimentkoncentration (mg/l), tidsmiddelet i hvert netpunkt over graveperioden på 161 dage Sedimentkoncentration på 10 mg/l Antallet af dage med koncentrationer højere end 10 mg/l ligger i intervallet dage i et smalt område langs kysten ned til lufthavnen. I Natura 2000 området overstiger sedimentkoncentrationen 10 mg/l samlet set i dage i den SØlige hjørne af Natura 2000 området (Figur 3-10).. 25

30 Figur 3-10 Antal dage hvor den dybdemidlet sedimentkoncentration overskrider 10 mg/l i graveperioden på 161 dage. Den længste sammenhængende periode med sedimentkoncentrationer på mere end 10 mg/l varierer mellem 2-4 dage i den SØ-lige del af Natura 2000 området samt i et smalt område langs kysten ned til Arnager (Figur 3-11). 26

31 Figur Varigheden af den længste sammenhængende periode, hvor den suspenderet sedimentkoncentration er over 10 mg/l Maksimale sedimentkoncentrationer Maksimale sedimentkoncentrationer på mg/l optræder i løbet af graveperioden i et smalt område rundt ned mod Arnager samt i det SØ-lige hjørne af Natura 2000 området (Figur 3-12). 27

32 Figur 3-12 Maksimal dybdemidlet sedimentkoncentration i hvert netpunkt (mg/l) i hele beregningsperioden på 1 år Sedimentation Det spildte sediment bliver spredt meget hurtigt og grundigt af bølgerne og strømmen over et meget stort område (Figur 3-13, Figur 3-14). Ved graveperioden afslutning er alle aflejringer under 0,01 mm, med undtagelse af områder i havnen og i indsejlingen til lystbådehavnen Nørrekås. Inde i havnen vil der aflejres fint materiale i roligere dele af bassinerne i relativt tynde lag med en typisk tykkelse på 0,1-1 mm. I indsejlingen til Nørrekås viser modelberegningerne at der vil ske en mindre aflejring af silt og fint sand med tykkelser på til 1 cm med en samlet mængde på ca kg svarende til ca. 2 m 3 finsand. 28

33 Figur 3-13 Sedimentationsværdier (mm) ved beregningsperiodens afslutning. Figur Tykkelsen på sedimentationslaget ved afgravningen afslutning. 29

34 På nær lige ud for havnen og i et enkelt meget lokalt område ud for Møllebugt syd for havnen er de maksimale aflejringer under graveperioden under 1 mm. (Figur 3-15). Figur 3-15 Maksimal sedimentation (mm) i hvert netpunkt i hele beregningsperioden på 1 år Lyssvækkelse Kritisk lysreduktion defineres ved at lyset på havbunden reduceres med 20 % grundet den ekstra skyggevirkning fra det suspenderet materiale (NIRAS, 2016). Det skal dertil bemærkes at på store dybder, hvor lysdæmpningen gennem den rene vandsøjle er stor skal der en forholdsvis lille mængde suspenderet sediment til at forsage kritisk lysreduktion. Omvendt skal der er en forholdsvis stor mængde suspenderet sediment til at forårsage kritisk lysreduktion på lave dybder, hvor lysdæmpningen ikke er så stor. Der er ved beregning af varigheden for kritisk lysreduktion ikke skelnet mellem nat og dag. Påvirkningen fra reduktionen af lysforholdene er afhængig af længden af sammenhængende perioder med lyssvækkelse. 30

35 Antallet af perioder med 10 sammenhængende dage med kritisk lyssvækkelse (mere end 20 % reduktion) er 1-2 gange i Natura 2000 området og op til 4 gange i et smalt område langs kysten nord og syd for havnen (Figur 3-16). Figur 3-16 Antallet af perioder á mere end 10 dages varighed med kritisk lysreduktion ved havbunden. På nær lige nord for havnen, hvor der vil forekomme kritisk lysreduktion (Figur 3-17) i 20 sammenhørende dage 1 til 2 gange i løbet af graveperioden er der ingen andre områder, hvor der forekommer 20 dage i træk med kritisk lysreduktion. 31

36 Figur Antal af perioder hvor der forefindes kritisk lysreduktion i mindst 20 dage i træk for hvert enkelt beregningspunkt. 3.6 Påvirkninger fra uddybningsarbejderne i anlægsfasen i Fase 2 I det følgende præsenteres de fysiske påvirkninger (sedimentkoncentration og sedimentation) fra uddybningsarbejderne under Fase 2. Det forventes at spildet fra klapning vil være 5% og det er de fine fraktioner som spredes af bølgerne og strømmen. I Fase 2 vil kun en meget lille del af det afgravede materiale kunne blive genanvendt. Der er derfor tale om spild både under afgravning og under en evt. klapning af det uddybede materiale. Fase 2 forventes først at blive iværksat en del år efter Fase 1, hvorfor der er stor usikkerhed om hvor og hvordan klapning af det opgravede materiale kan finde sted. I dag er der en klapplads ca. 2,3 km udenfor havnen til brug for klapning af havnens uddybninger mm For at danne et overblik over sedimentspredningen fra en evt. klapning på denne klapplads er der gennemført en orienterende spredningsberegning mhp at vurde- 32

37 re evt. effekter og risiko for kumulative effekter fra spild fra gravning og klapning samtidigt. Resultaterne af spildberegningerne fra gravning og klapning er præsenteret i hvert sit afsnit i det følgende Spild under afgravning Udgravningsmængden for Fase 2 er mindre end for Fase 1. Derudover er der en større lævirkning fra den yderste mole, hvilket samlet giver en mindre påvirkning fra sedimentspildet end for Fase 1. Dette underbygges ved at den dybdemidlet sedimentkoncentration midlet over graveperioden alle steder er mindre end det er tilfældet for Fase 1 (Figur 3-18), og at den maksimale sedimentkoncentration alle steder er mindre end for Fase 1 (Figur 3-19). Figur 3-18 Dybdemidlet sedimentkoncentration (mg/l), tidsmiddelet i hvert netpunkt over graveperioden på 156 dage. 33

38 Figur 3-19 Maksimal dybdemidlet sedimentkoncentration i hvert netpunkt (mg/l) i hele beregningsperioden på 1 år Spild under klapning 34

39 Figur 3-20 Dybdemidlet sedimentkoncentration (mg/l) som følge af klapningen. Tidsmiddelet i hvert netpunkt over klapperioden på 156 dage. De dybdemiddelede sedimentkoncentrationer over graveperioden (Figur 3-18 og Figur 3-20) for både afgravning og klapning bekræfter at der ikke sker nogen overlapning af betydning da spildet fra klapningen ligger længere havværts. Den tidsmiddelede sedimentkoncentration over klapperioden ligger mellem 1-1,5 mg/l i Natura 2000 området på Bakke Grund mod syd og der er ingen påvirkning mod Natura 2000 området mod Nord. Overskiddelseshyppigheden for 10 mg/l viser (Figur 3-21), at spildet fra klapningen vil ligge længere havværts end spildet fra uddybningen (Figur 3-19), hvilket viser at der er meget lille risiko for overlappende spildfaner fra gravning og klapning på den nuværende klapplads. Mod nord vil koncentrationen fra klapningen aldrig overskride 10 mg/l i Natura 2000 området. Mod syd vil der i det lille Natura 2000 område på Bakke Grund forekomme overskridelser af koncentrationen på over 1 mg/l i 30 dage i løbet af klapperioden, og ingen dage hvor koncentrationen er over 10 mg/l (Figur 3-21). 35

40 Aflejring af sediment som følge af sedimentspildet fra klapningen vil, som ved udgravningen, være minimalt. Mod syd i Natura 2000 området på Bakke Grund vil aflejringen være mindre end 0,01 mm ved graveperiodens afslutning. Figur 3-21 Antal dage over hele klapperioden, hvor koncentrationen overstiger 10 mg/l fra klapningen på den nuværende klapplads. 3.7 Kumulative effekter Der forventes ingen kumulative effekter fra sedimentspredningen fra de to anlægsfaser, da der vil være mange år mellem fasernes gennemførelse. Der forventes heller ingen kumulative effekter fra uddybning og klapning som vist ovenfor i afsnit Afværgeforanstaltninger Miljøkonsekvensvurderingen forudsætter, at spildet fra gravearbejderne ligger indenfor de erfaringsmæssige grænseværdier. Der bør under anlægsarbejderne 36

41 foretages målinger af spildet og udarbejdes afværgeforanstaltninger, dersom spildet overskrider forudsætninger for konsekvensvurderingen. 3.9 Overvågningsprogram Der bør udarbejdes programmer og gennemføres overvågning af sedimentspildet under anlægsarbejdernes gennemførelse. 37

42 4 BIBLIOGRAPHY Jensen, J. B. & Hamann, N. E., Geological mapping of Mesozoic deposists along the eastern margin of the Rønne Graben, offshore Bornholm, Denmark. Bull. geol. Soc., Årgang vol 37, pp MMT Sweden AB, 2016 (May). Marine Survey Report, s.l.: Rønne Havn. MMT, S., Survey of Rønne Havn, Geophysical, s.l.: Rønne Havn. NIRAS, Bilag 1: Besigtigelse af tilstødende kyster, s.l.: Rønne Havn. NIRAS, Bilag 1: Sedimentspredningsmodellering, s.l.: Rønne Havn. NIRAS, Bilag 3: Hydraulisk modellering af bølger og strøm, s.l.: Rønne Havn. NIRAS, Sedmenttransport og ligevægtkyst ved Galgeløkke, s.l.: Rønne Havn. NIRAS, Virkninger af havnelayout, s.l.: Rønne Havn. Tyge, P., Sedimentary Facies and Depositional Environment, Galgeløkke Member, L. Jurassic, Bornholm, s.l.: Institute of general geology, University of Copenhagen. 38