Fysiske forhold i og omkring Hjarbæk Fjord

Transkript

1 3 Kapitel Fysiske forhold i og omkring Hjarbæk Fjord Dette kapitel har til formål at introducere miljømæssige parametre, der er vigtige for den videre analyse og modellering af både strømningsforholdene og vandkvaliteten i Hjarbæk Fjord. 3.1 Miljømæssige forhold i Hjarbæk Fjord I følgende afsnit præsenteres en række parametre, der dels beskriver forholdende i og omkring Hjarbæk Fjord, og dels beskriver forhold der er vigtige for den i projektet forestående modellering Hjarbæk Fjords opland Fjordens opland består primært af landbrugsområder. Langs kysten findes mange steder smalle bræmmer af lave engområder, men også områder hvor landbrugsområderne går helt ned til kysten. Dette er et resultat af vandstandsreguleringen ved Virksund-dæmningen, da de lavtliggende områder langs kysten ikke oversvømmes, når vandstanden i den resterende del af Limfjorden er høj. Udover landbrugsområderne findes der omkring fjorden mindre skovarealer samt mindre byer og spredt bebyggelse. På Figur 3.1 ses kort over arealanvendelsen omkring Hjarbæk Fjord. 9

2 Kapitel 3 Figur 3.1Arealanvendelsen omkring Hjarbæk Fjord [DMU, 2002b] Geologiske forhold ved Hjarbæk Fjord Hjarbæk Fjord og dens opland spænder geologisk vidt, da fjorden tidligere har været isdækket under Weichsel istiden. Dette betyder, at landskabet mod syd er præget af smeltevandsdale - de steder hvor der nu findes ådale. Området omkring fjorden mod nord-øst er et tydeligt morænelandskab som er skabt af isen, hvilket giver sig til kende i det bakkede landskab. Senere har hele området været dækket af stenalderhavet, hvorfra der bl.a. stammer saltvandsaflejringer. På Figur 3.2 er vist et geologisk kort af den prækvartære overflade. 10

3 Fysiske forhold i Hjarbæk Fjord Figur 3.2 Den prækvartære overflade omkring Hjarbæk Fjord og Lovns Bredning [Möller, 2002] Det ses på Figur 3.2, at der omkring fjorden findes meget sandjord, hvilket betyder at der er mulighed for stor udvaskning af nærringssalte både direkte til fjorden og gennem vandløbene. På Figur 3.3 er topografien omkring Hjarbæk Fjord visualiseret. 11

4 Kapitel 3 Figur 3.3 Topografisk kort over området omkring Hjarbæk Fjord Hydrologi og ferskvandstilledning I det følgende præsenteres ferskvandstilledningens bidrag til Hjarbæk Fjord. Bidragene udgøres af vandløbsafstrømning, direkte nedbør, overfladeafstrømning, lateral afstrømning samt spildevands- og renseanlægs udledninger Vandløb Der findes fire større vandløb med udløb til Hjarbæk Fjord, Simested Å, Skals Å, Fiskbæk Å og Jordbro Å. Udover dette findes et antal mindre grøfter, der i det følgende regnes med til overfladeafstrømningen. I Figur 3.4 er vist et kort over vandløbene og deres målestationer. 12

5 Fysiske forhold i Hjarbæk Fjord Figur 3.4 Vandløb, med udløb til Hjarbæk Fjord, med tilhørende vandløbsoplande og målestationer samt regnmålere [DMU, 2002b] I Tabel 3.1 er vandløbenes størrelsesforhold illustreret i form af oplandsareal og middelvandføring i Topografisk oplandsareal [km 2 ] Middelafstrømning 2001 [l/s] Fiskbæk Å Skals Å Simested Å Jordbro Å Tabel 3.1 Vandløbsdata [Viborg Amt, 2002b]. Den samlede årsmiddelafstrømning fra alle vandløbene er beregnet til 299 mio. m 3 i 2001, jf. kapitel 4. Nedbør og evapotranspiration Til modelleringen af Hjarbæk Fjord skal der benyttes nedbørsmålinger. Disse fås fra de to regnmålere der ligger tættest på Hjarbæk Fjord, Skive Renseanlæg og Skive lufthavn (Figur 3.4) Her er målt nedbør vha. vippekar i perioden ved Skive Lufthavn og i perioden ved Skive Renseanlæg. På skive lufthavn er der målt en nettonedbør på ca. 300 mm i 2001 [Skive lufthavn, 2002]. Renseanlæg Udover vandløbsafstrømning og nettonedbør, kan udløb fra renseanlæg udgøre en væsentlig del af ferskvandstilførelsen. I Tabel 3.2 er angivet de renseanlæg, der har udløb til Hjarbæk Fjord, eller udløb til et af vandløbene nedstrøms for den pågældende målestation. 13

6 Kapitel 3 Renseanlæg Udløbsvandføring 2001 [m 3 ] Rensemetode Recipient Skals MBNDK Hjarbæk Fjord Fiskbæk MBNDK Fiskbæk Å, nedstrøms for Os Nybro Sdr. Ørum MB Jordbro Å, nedstrøms for Jordbro mølle Sum Tabel 3.2 Renseanlæg med udløb til Hjarbæk Fjord. Forkortelser: mekanisk (M), biologisk (B), nitrifikation (N), denitrifikation (D), efterklaring (K), [Viborg Amt, 2002b] Udover de ovenfornævnte renseanlæg findes en række mindre private spildevandsudledninger med udløb til fjorden samt to mindre rodzoneanlæg tæt på fjorden. Disse negligeres i det følgende, da deres bidrag til ferskvandstilførelsen er minimal. Renseanlæggene udleder desuden en række næringssalte og miljøfremmede stoffer til fjorden, dette beskrives yderligere i kapitel 15. Anden ferskvandsstrømning Ferskvandstilførselen til fjorden øges yderligere af grundvand der strømmer direkte til fjorden samt af direkte overfladeafstrømning og afstrømning fra mindre bække og åer. Desuden medregnes i denne størrelse den tilførsel af vand der kommer nedstrøms fra vandmålestationerne. I afsnit 4.1 er størrelsen anden ferskvandsafstrømning beregnet Batymetri Størstedelen af Hjarbæk Fjord er meget lavvandet (0 1 m), kun afbrudt af en dybere rende fra slusen i nord, hvor den maksimale dybde er ca. 9 m, rendens dybde aftager langs med østkysten til den sydlige del af fjorden hvor renden ca. er 3 m dyb, jf. Figur 3.5 og Figur 3.6. Figur 3.5 Batymetri i Hjarbæk Fjord. Intervallet er angivet i meter.[bendtsen, 2002]. 14

7 Fysiske forhold i Hjarbæk Fjord Figur 3.6 Batymetri omkring Virksunddæmningen (forstørret) Intervallet er angivet i meter. [Bendtsen, 2002] Overfladearealet af fjorden er ca. 24 km 2, og i en dybde af 2 m dybde er arealet reduceret til 14,2 km Hydrografi Viborg Amt har en vandstandsmåler placeret på hver side af Virksund-dæmningen, her logges vandstandene hver time sammen med vandtemperatur, lufttemperatur, vindhastighed og vindretning. I Tabel 3.3 er Viborg Amts målinger af tidevandet vist. Tidevandsamplitude ved niptid ca. 5 cm Tidevandsamplitude ved springtid ca. 6 cm Tidevandsamplitude i mellem nip- og sprindtid ca. 7 cm Tidevandsperiode 12,42 timer Tabel 3.3 Tidevand målt nord for Virksund-dæmningen [Viborg Amtskommune, 1986] Tidevandsamplituderne er mindre i Hjarbæk Fjord, på grund af vandets energitab gennem slusen. Tidevandets energitab er omtalt i kapitel Meterologi Viborg Amt har en vindmålestation placeret på Virksund-dæmningen, der måler vindhastighed og -retning, hver time samtidigt med vandstandsmålingerne. Vinddata forelægger i perioden Vindhastigheden og retningen måles i 10 meters højde, svarende til den gængse standard for vindmåling. Vindens variation over året er eksemplificeret ved år 2001 i Tabel 3.4, Tabel 3.5 og Figur

8 Kapitel 3 Vindretning Grad interval [º] Antal timer Procent af tiden N 337,5-22, ,5 NØ 22,5-67, ,1 Ø 67,5-112, ,3 SØ 112,5-157, ,8 S 157,5-202, ,2 SV 202,5-247, ,4 V 247,5-292, ,7 NV 292,5-337, , Tabel 3.4 Tidsmæssig fordeling af vindretninger målt på Virksund-dæmningen i 2001 Vindstyrke Vindhastighedsinterval Antal timer Procent af tiden Ingen ,8 Svag ,8 Let ,0 Jævn ,9 Frisk ,6 Hård ,1 Kuling ,8 Storm ,0 Orkan , Tabel 3.5 Tidsmæssig fordeling af vindstyrker målt på Virksund-dæmningen i 2001 N Calm % Palette Figur 3.7 Visualisering af Tabel 3.4 og Tabel 3.5 i form af en vindrose. 2 % Above Below 2 Som det ses på Figur 3.7 er den primære vindretning fra sydvest og vest, og langt den overvejende del af vinden har en hastighed på 3-8 m/s, som svarer til let til jævn vind. Variation af vand- og luftttemperatur er illustreret på Figur 3.8, på baggrund af timemålinger i 2001 ved Virksund-dæmningen. 16

9 Fysiske forhold i Hjarbæk Fjord Figur 3.8 Vand- og lufttemperaturvariation over 2001, målt ved Virksund-dæmningen Der er i dette kapitel belyst forskellige parametre, som er vigtige for den videre modellering af forholdene i Hjarbæk Fjord. Parametrene anvendes både i forbindelse med modelleringer i MIKE 11, 12 og 3 samt i boksmodellen for vandkvalitet. 17