Seismisk dataindsamling Søndre Strømfjord Vestgrønland Solopgang over Søndre Strømfjord. Foto: Aja Brodal Aja Brodal s050940 Cecilie Dybbroe s050938
Indledning Formålet med denne rapport er at beskrive omstændighederne omkring feltarbejdet, der skulle undersøge sand- og grusforekomsterne i Søndre Strømfjord, Vestgrønland (se figur 1). Råstofferne vil være rentable at udvinde, hvis de findes på vanddybder under ca. 50 m. Om dette er tilfældet skulle undersøges ved hjælp af seismik under kurset 11422 Arktisk Teknologi udbudt af DTU. Feltarbejdet fandt sted i Sisimiut Kommune, Vestgrønland, juli 2005. Planlægning Under planlægningen af feltarbejdet blev der taget hensyn til flere emner: den tid, der var til rådighed (i forhold til leje af båd og andres behov for samme båd), råstoffernes mulige position (altså områder i fjorden med vanddybder under 50 m) og ønsket om at få data fra så stort et område som muligt. Figur 1. Kort over Grønland med angivelse af feltområdet i den røde firkant. Tidevand For at udnytte tiden bedst muligt er det en fordel at sejle med tidevandet ind og ud af fjorden. Dette giver to forbedringer under dataoptagelsen: der kan tilbagelægges større afstand inden for et tidsrum, uden at bådens hastighed sættes op, og dermed bibeholdes et lavt støjniveau. Dette betyder at båden skal sejle fra bunden af fjorden, netop som tidevandet begynder at trække sig ud. Herefter er der seks timer til at nå mundingen af fjorden, hvorfra båden kan ride på tidevandsbølgen tilbage til bunden af fjorden, igen i løbet af seks timer. Under sejladsen må der sejles ca. 4 knob gennem vandet for at undgå for meget støj fra slipstrøm og andet. Tidevandet bevæger sig med ca. 2 knob, så ved at ride på bølgen kan båden ialt opnå en fart på 6 knob over bunden men stadig bevæge sig med 4 knob gennem vandet. 6 knob svarer til ca. 11 km/t. Tidspunkterne for ebbe (når båden skal vende i mundingen) og flod (hvor båden skal vende i bunden af fjorden) kan findes i en tabel. Disse data dækker dog kun kysten, og der er kun tider for byerne. Da der ikke ligger en by ved mundingen af Søndre Strømfjord, blev tidspunktet for ebbe og flod beregnet ved hjælp af data fra Sisimiut (se bilag 1), der ligger ca. 100 km nord for og Maniitsoq, der ligger ca. 100 km syd for fjorden. Tidspunktet blev estimeret til at være midt mellem de to tider. Der vil desuden være en forskel i bunden af fjorden i forhold til de estimerede tidspunkter ved mundingen. En erfaren(!) sømand kunne oplyse at det drejede sig om ca. 7 min. P.g.a. den lille forskel blev der ikke taget yderligere hensyn til dette i de videre beregninger. 1
Båden var til rådighed fra mandag d. 25. juli kl. 20.00 ved Kangerlussuaq til onsdag d. 27. juli kl. 16.00 ved Sisimiut. Med en sejlhastighed på 11 km/t vil dette give maksimalt 484 km profillinier, hvis der optages data i hele tidsrummet. Indtil feltarbejdets begyndelse fungerede båden som transport af udstyr og personer derfor skulle feltarbejdet indledes i Kangerlussuaq. Tiderne for flod ved Søndre Strømfjord er beregnet til ca. kl. 24 og kl. 12, og ebbe ca. kl. 6 og kl. 18. Derfor blev det planlagt at benytte kl. 24-floden til første sejllinie ud af fjorden og herefter følge tidevandet frem og tilbage de efterfølgende atten timer. Den resterende tid skulle benyttes til undersøgelser ved mundingen af fjorden. Tiden fra kl 20 og frem til midnat skulle bruges inderst i fjorden til undersøgelser og tilrigning af udstyret. Søkort med sejllinier og koordinater er vedlagt som bilag 2 og 3. Instrumentel Båden Mima (se figur 2) der blev benyttet under feltarbejdet var en turistbåd med plads til tyve siddende passagerer. Mandskabet var skipper, bedstemand og to geofysikstuderende. Figur 2. Mima ved kaj. Seismik-instrumenterne der blev brugt under feltarbejdet var lånt af Geofysisk Afdeling, Geologisk Institut, Århus Universitet. Instrumentellet bestod af boomer-katamaran, boomersupply, streamer, GPS, en boks med al hardware til instrumenterne samt et low-cut filter. Derudover kabler til forbindelse mellem enkeltdelene og en ekstern monitor. Opsætning og specifikationer kan ses på bilag 4 og 5. Boomer-supply en trigger boomeren, der udsender tre trykbølger på 100 J pr. sek.ved hjælp af to modsatrettede spoler. De direkte og reflekterede bølger registreres af streameren, der består af otte hydrofoner, som er koblet sammen i en kanal. Sampleintervallet er 8 khz og samplelængden er på 100 ms. Signalet filtreres med low-cut-filteret på 800 Hz og sendes derefter til computeren, hvor der 2
desuden også hentes data ind fra GPS en. Navigationsfilerne kobles automatisk med datafilerne. Herefter kan data læses direkte på monitoren og printes. Beskrivelse af feltarbejde Ved afgang fra Kangerlussuaq var feltarbejdet allerede fire timer forsinket, da den ene motor på Mima var i stykker, hvorfor bådens topfart var væsentlig forringet under sejladsen fra Sisimiut. Derfor sejlede vi direkte fra havnen og begyndte at rigge udstyret til. P.g.a. forsinkelsen måtte selve tidsplanen for feltarbejdet revideres. Da vi ikke ville kunne nå hele sejllinien, satsede vi på at sejle fra punkt 1 (se søkort, bilag 2) og så langt ud som muligt frem til kl. 6, hvor vi ville vende og sejle med tidevandet ind og derved nå den oprindelige tidsplan til kl. 12. Opsætningen af instrumenterne gik uden problemer, men ved opstart af computeren frøs programmerne, og optagelse af data var ikke mulig. Efter kontakt med tekniker i Danmark viste det sig, at det drejede sig om GPS en, der blev tændt før computeren, der derfor opfattede GPS en som en mus. Dette problem gav en yderligere udsættelse af tidsplanen. Da al software endelig virkede, blev streamer og boomer sat i vandet. Der kom signal ind til computeren, men på monitoren sås ingen refleksioner, kun tilfældig støj. Årsagen var, at boomeren ikke triggede. Efter flere undersøgelser viste det sig, at boomer supply en ikke virkede. Problemet kunne ikke udbedres på båden og feltarbejdet blev afbrudt. I Sisimiut blev boomer supply en undersøgt hos den lokale elektronik-forhandler, og en reservedel blev tilsendt fra Danmark. Det endelige resultat blev dog, at udstyret ikke kunne repareres under de gældende forhold og måtte sendes hjem med uforrettet sag. Konklusion Forberedelserne til det seismiske feltarbejde var grundige og tidskrævende. Omstændighederne i felten bevirkede desværre, at dele af planen ikke blev testet, f.eks. tidevandets indvirken på støj og hastighed. Feltarbejdet resulterede ikke i data overhovedet. Erfaringerne fra togtet vil dog kunne benyttes i andre sammenhænge og skal absolut ikke undervurderes. Sejllinierne og tidsplanen kan benyttes af andre, hvis projektet ønskes genoptaget. Dog skal der tages højde for ændringer i tidevandet. Cecilie Dybbroe Aja Brodal 15.12.2005 3
Tabel over tidspunkter for tidevand ved Sisimiut Bilag 1
Søkort over Søndre Strømfjord (Siden er blank, da kortet kun findes i papirudgave i det originale print af opgaven.) Bilag 2
Skema med koordinater til punkter på søkortet. Søkortet bruger projektion ED 50, men i skemaet her er koordinaterne omregnet til WGS 84. Linie 1 Linie 2 Linie 3 Punkt nr. Grader vest Grader nord 1 52 4.98 66 33.17 2 52 8.48 66 30.57 3 52 16.88 66 28.27 4 52 21.88 66 27.77 5 52 25.58 66 26.67 6 52 30.28 66 24.47 7 52 39.08 66 21.47 8 52 42.48 66 20.87 9 52 45.38 66 19.07 10 52 47.58 66 16.77 11 52 49.88 66 15.27 12 53 0.98 66 11.27 13 53 5.48 66 10.07 14 53 4.28 66 9.47 15 53 3.08 66 9.87 16 53 0.58 66 10.27 17 52 56.38 66 11.67 18 52 53.48 66 12.97 19 52 46.58 66 15.37 20 52 43.28 66 18.17 21 52 42.78 66 19.67 22 52 37.28 66 20.97 23 52 33.28 66 22.27 24 52 30.08 66 23.37 25 52 28.78 66 24.07 26 52 23.88 66 26.17 27 52 17.18 66 26.67 28 52 11.68 66 27.87 29 52 8.28 66 29.17 30 52 4.68 66 30.27 31 52 1.68 66 32.57 32 52 2.88 66 32.87 33 52 7.28 66 30.17 34 52 15.38 66 27.77 35 52 24.38 66 26.47 36 52 30.18 66 23.87 37 52 34.98 66 22.47 38 52 37.68 66 21.37 39 52 43.38 66 19.87 40 52 44.78 66 17.97 41 52 47.28 66 15.97 42 52 55.38 66 12.77 43 53 0.88 66 10.67 44 53 4.68 66 9.77 Bilag 3
Bilag 4 Opsætning af udstyr. Fra Per Trinhammer, Geofysisk Afdeling, Geologisk Institut, Aarhus Universitet.
Bilag 5