Havvindmøller ved Sprogø

Havvindmøller ved Sprogø Kyst- og bundmorfologiske forhold Bidrag til VVM - redegørelse Sund & Bælt Rapport Juli 2008

INDHOLDSFORTEGNELSE SAMMENFATNING... 1 1 INDLEDNING... 3 1.1 Baggrund... 3 1.2 Formål og indhold af rapporten... 3 2 DATAGRUNDLAG OG METODEBESKRIVELSE... 4 2.1 Mølleområde og møllernes placering... 4 2.2 Datagrundlag... 6 2.3 Metodebeskrivelse... 6 2.4 Vurderingskriterier... 6 3 BASISTILSTAND... 8 3.1 Overfladegeologi og havsedimenter... 8 3.2 Kystmorfologi... 11 3.3 Hydrauliske forhold i området... 13 3.3.1 Metode... 13 3.3.2 Strøm- og lagdelingsforhold... 14 3.3.3 Vandstandsforhold... 19 3.3.4 Bølgeforhold... 19 3.4 Sedimenttransport og bundmorfologi... 20 3.4.1 Vurdering af årlig sedimenttransport i området - STP beregninger... 21 3.4.2 Mobilitet af sediment i mølleområdet - MIKE 21 beregninger... 24 3.5 Sammenfatning... 34 4 PÅVIRKNING I DRIFTSFASEN... 35 4.1 Morfologiske forhold omkring vindmøllefundamenterne... 35 4.1.1 Hydrauliske forhold...35 4.1.2 Morfologiske forhold... 35 4.2 Sprogøs nordlige kystlinie... 36 4.3 Sammenfatning... 36 5 PÅVIRKNING I ANLÆGS- OG NEDRIVNINGSFASEN... 36 5.1 Påvirkning i anlægsfasen... 36 5.2 Påvirkning i nedrivningsfasen... 37 6 BIDRAG TIL VVM-REDEGØRELSE... 38 6.1 Basistilstand... 38 6.2 Påvirkning i driftsfasen... 46 6.3 Påvirkning i anlægs- og nedrivningsfasen... 48 7 REFERENCER... 49 BILAG A B Sedimentbundprøver. MIKE213 FM-HD(B1), MIKE21 FM-SW(B2), MIKE213 FM-ST(B3) beskrivelser 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc DHI

SAMMENFATNING Sund & Bælt planlægger at etablere en møllepark bestående af 7 havvindmøller på hver 3 MW i området nord for Sprogø. Nærværende rapport beskriver de kyst- og bundmorfologiske forhold i området samt møllernes forventede virkning på disse. På denne baggrund er der i afsnit 6 givet en kortfattet beskrivelse af disse forhold, som kan indgå i den samlede VVM redegørelse for projektet. Der er foretaget en basisbeskrivelse af havbundens og kystens beskaffenhed samt af de hydrografiske forhold i opstillingsområdet for havmøllerne nord for Sprogø. Bundforholdene er undersøgt på grundlag af geologiske kort, udtagne bundprøver og paravanetræk, og Sprogøs nordkyst er blevet besigtiget af DHI. De generelle hydrografiske forhold er beskrevet på grundlag af eksisterende viden fra Storebæltsprojektet. Havbunden er generelt hård, og tilstedeværelsen af mobilt sand er begrænset. Dette gælder specielt for den østligste del af mølleområdet. Den mindre del af Sprogøs kyst, hvor kysten er delvis naturlig, kan beskrives som en ralkyst stort set uden mobilt sand. Der er tegn på erosion i højvandssituationer, men langstransporten (materialvandringen) vurderes at være begrænset. Strømforholdene i området er domineret af den nord-sydgående retning af Storebælt, og de drivende kræfter for strømmen er hovedsageligt tidevandet og meteorologisk betingede vandspejlforskelle mellem Kattegat og Østersøen. Strømhastigheder på 0,8-1 m/s i overfladelaget i begge retninger er ikke usædvanlige i Øster- og Vesterrenden i Storebælt. Ved nordgående strøm vil store dele af mølleområdet (undtagen området ved de to østligste møller) ligge i læ af Sprogø, medens størstedelen af området vil være eksponeret for strøm ved sydgående strøm i Storebælt. Mølleområdet er mest eksponeret for bølger ved vind- og bølgeretninger fra retningsintervallet NV til NØ, medens Sprogø giver læ for bølger ved sydlige vindretninger. Signifikante bølgehøjder større end ca.1,2 m vil forekomme med en hyppighed på ca. 1% af tiden. Grundet den forholdsvis store vanddybde ved møllerne er transporten på bunden domineret af strømmen, idet bølgerne ikke kan nå bunden. Situationer med sydgående strøm vil derfor være af størst betydning for mobiliteten af bundsedimentet i området. Havbundens mobilitet er vurderet på grundlag af modellering af sedimenttransporten i området for et par karakteristiske stormhændelser, som er udført med DHIs 2-dimensionale sedimenttransportmodel MIKE 21 ST. Specielt er mobiliteten af havbunden i området omkring de vestligste møller undersøgt, idet transporten og mobiliteten af havbunden i dette område forventes at være størst. En begrænset årlig transport af størrelsesordenen et par m 3 /m/år er beregnet i dette område, og det er vist, at der er et jævnt transportfelt i område. På denne baggrund og på baggrund af havbundens hårde beskaffenhed i området er det konkluderet, at havbunden i mølleområdet er meget stabil. Herefter er virkningen af møllerne på havbundens stabilitet vurderet. Det er vurderet, at der ikke forventes nævneværdige påvirkninger på de overordnede morfologiske forhold i området som følge af placeringen af de syv havvindmøller nord for Sprogø. Dette begrundes med a) Den lille mobilitet af havbunden i mølleområdet og b) De meget små påvirkninger som havvindmøllerne, med tilhørende fundamenter og scourbeskyttelse, vil påføre de hydrografiske forhold. Det vurderes herudover, at placeringen af havvindmøllerne vil være ubetydelig for sedimenttransporten og stabiliteten af Sprogøs nordkyst. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 1 DHI

Virkningerne på kyst- og bundmorfologiske forhold i anlægsfasen samt i og efter nedrivningsfasen vurderes på basis af ovennævnte undersøgelser af havbundens mobilitet i basistilstanden. Det vurderes, at påvirkningerne i anlægsfasen vil være ubetydelige for såvel kyst- samt bundmorfologi pga. den korte installationsfase og et begrænset omfang af installationsanlægget sammenholdt med den beskedne mobilitet af havbunden. Nedrivning af vindmøllerne og fjernelse af disses fundamenter vil efterlade huller i havbunden og tilbagefyldning af disse kan ske med scourbeskyttelse udlagt til beskyttelse af fundamenterne. Efterlades der mod forventning huller i havbunden, vil den resterende tilbagefyldning af disse huller med tiden ske naturligt. Det estimeres, at det kan tage i størrelsesesordenen 10 år før fuld tilbagefyldning har fundet sted pga. den pga. den beskedne sedimenttransport i området. Indflydelsen på hydrografien af tilbageværende huller i havbunden vil i tiden indtil fuld tilbagefyldning er opnået være meget lille. Påvirkninger i og i tiden efter nedrivningsfasen vurderes derfor have en helt ubetydelig effekt på bundmorfologien og på Sprogøs nordkyst. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 2 DHI

1 INDLEDNING 1.1 Baggrund DHI har for Sund & Bælt udarbejdet en undersøgelse af de kyst- og geomorfologiske forhold i et område nord for Sprogø, som er udvalgt til mulig placering af 7 havvindmøller. DHIs undersøgelse indgår som et bidrag i VVM sagsbehandlingen vedrørende de miljømæssige virkninger af opsætningen af havvindmøllerne i anlægsfasen, driftsfasen og nedrivningsfasen. Rammerne for undersøgelsen og vurderingen af de kyst- og geomorfologiske forhold og påvirkningerne af disse som følge af opsætning af havvindmøller nord for Sprogø er beskrevet i DHIs tilbudsmateriale til Sund & Bælt af 18. marts 2008. 1.2 Formål og indhold af rapporten Formålet med undersøgelserne er i henhold til tilbudsmaterialet inddelt i en beskrivelse af de eksisterende forhold og en vurdering af konsekvenserne i anlægs-, drifts- og nedrivningsfasen på de kyst- og geomorfologiske forhold som følge af opsætningen af havvindmøllerne nord for Sprogø. Beskrivelsen af de eksisterende forhold omfatter: overfladegeologi og havsedimenter i mølleområdet kystmorfologien for Sprogøs nordkyst og de hydrauliske forhold i området sedimenttransporten og bundmorfologien i mølleområdet DHIs undersøgelse skal kunne indgå i en VVM sagsbehandling hos de relevante myndigheder. Det er oplyst, at VVM redegørelsen for Horns Rev 2, Ref. /8/, anvendes som paradigma for VVM redegørelsen for vindmølleparken nord for Sprogø med den undtagelse, at der skal være en konklusion i starten af de to hovedafsnit henholdsvis indeholdende basisbeskrivelse og påvirkninger af miljøet. Rapporten er struktureret som følger: Kapitel 2 indeholder en kort beskrivelse af datagrundlaget og en skitsering af undersøgelsesmetoderne. I kapitel 3 beskrives de eksisterende forhold i området. Kapitel 4 indeholder vurderingerne af virkningerne af vindmølleparken nord for Sprogø på de kyst- og geomorfologiske forhold i driftsfasen. I kapitel 5 vurderes påvirkningerne på kyst og morfologi i forbindelse med anlægs- og nedrivningfasen. Kapitel 6 er et resumé, som direkte kan indgå i VVM redegørelsen for de kyst- og geomorfologiske forhold. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 3 DHI

2 DATAGRUNDLAG OG METODEBESKRIVELSE 2.1 Mølleområde og møllernes placering Sund & Bælt planlægger at etablere en møllepark bestående af 7 havvindmøller på hver 3 MW i området nord for Sprogø (se Figur 2-1). Opstillingsområdet (Mølleområdet) har en bredde på ca. 1.000 m og en længde på ca. 4.000 m. Mølleområdet er placeret umiddelbart nord for og parallelt med beskyttelsesområdet nord for Sprogø. Indenfor mølleområdet placeres møllerne i én række fra øst til vest orienteret parallelt med Østbroen og dermed næsten diagonalt i mølleområdet. Vanddybden i mølleområdet varierer mellem ca. 6-8 m i det sydøstlige hjørne og næsten 20 m i det nordvestlige hjørne. Skønsmæssigt er vanddybden mindre end 10 m i en tredjedel af mølleområdet nærmest Sprogø, mellem 10-15 m i halvdelen af mølleområdet og mellem 15-20 m i den resterende del. I størstedelen af mølleområdet er bunden hård og delvis dækket af sten med spredte forekomster af sandet og gruset sediment. Figur 2-1 Mølleområde og planlagt placering af 7 vindmøller. Den røde linie angiver den nordlige og vestlige afgrænsning af beskyttelsesområdet nord for Sprogø. Ref. /9/. Møllerne er funderet på gravitationsfundamenter med dimensioner som angivet nedenfor i Figur 2-2. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 4 DHI

Skitse af vindmølle, foreløbige afstande og dimensioner mv. Total højde 125-133,5 m 90-107 m 80 m 35-26,5 m Vandspejl Havbund Dimensioner mv. Diameter fundament: ca. 20 m Diameter erosionsbeskyttelse: ca. 40 m Diameter skaft/rør: 4-5 m Farve rør: Lys grå Vanddybde: 6-15 m Antal møller ved 3 MW pr stk.: 7 stk., vingediameter 90 m Antal møller ved 3,6 MW pr stk.: 6 stk., vingediameter 107 m Afstand mellem møller: 450 m Figur 2-2 Skitse over vindmølledesign udleveret af Sund & Bælt. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 5 DHI

2.2 Datagrundlag De følgende data er anvendt til beskrivelse og vurdering af de kyst- og geomorfologiske forhold i forbindelse bygning af en havvindmøllepark nord for Sprogø: 19 udtagne bundprøver med sedimentbeskrivelse fra april 2008 i eller tæt på mølleområdet. Sigteprøver er udført på 5 af disse prøver Paravanedykning i april 2008 langs transekter gennem mølleområdet. Videooptagelser og beskrivelse af bunden af dykker Sedimentkort fra GEUS 2. juni 2008, baseret på tolkning af akustiske data. Kystbesigtigelse udført af DHI d. 9. juni 2008 af Sprogøs nordlige kyst Hydrauliske data indsamlet i forbindelse med Storebæltsprojektet (vandstands-, strømog bølgeforhold) Numeriske resultater fra strømmodellering af Storebælt fra Ref. /7/ Der er foretaget en basisbeskrivelse af tilstanden af området nord for Sprogø på grundlag af disse data, jævnfør kapitel 3. 2.3 Metodebeskrivelse Basistilstanden i mølleområdet og nærområdet omkring dette beskrives på grundlag at ovennævnte data og beregninger. Hovedemnet i denne beskrivelse er en evaluering af mobiliteten af havbunden i området. Mobiliteten er vurderet på grundlag af beregninger af den årlige potentielle sedimenttransportkapacitet i et karakteristisk område og ved at beregne transportfordelingen i området for udvalgte typiske stormhændelser ved hjælp af DHIs MIKE21 model. Vurdering af konsekvenser for de kyst- og geomorfologiske forhold i driftsfasen efter installation af havvindmøller nord for Sprogø er foretaget på baggrund af ovennævnte vurdering af basistilstanden og undersøgelser af vindmøllefundamenternes påvirkning på strøm- og bølgemønstret foretaget i Ref. /7/. 2.4 Vurderingskriterier I VVM- rapporten for Horns Rev 2 Ref. /8/ er de forventede og mulige effekter i anlægs-, drifts- og nedrivningsfase vurderet i forhold til et sæt kriterier, som er vist i Tabel 2-1 og Tabel 2-2. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 6 DHI

Tabel 2-1 Kriterier for påvirkning, Ref. /8/ Kriterium Faktor Bemærkning Vigtighed af forhold International interesse National interesse For fysisk og biologisk miljø er det lokale område defineret som vindmølleområdet Regional interesse Lokale områder og områder umiddelbart udenfor projektet Kun det lokale område Ubetydelig eller ingen betydning Omfang af effekt eller ændring Omfattende Større Omfangets niveau kan tilskrives både gavnlig/positiv og skadelig/negativ effekt Mindre Ubetydelig Varighed Vedvarende i projektets levetid eller længere Midlertidig på langt sigt mere end 5 år Midlertidig mellem 1-5 år Midlertidig kortsigtet mindre end 1 år Sandsynlighed for hændelse Høj (>75%) Mellem (25-75%) Lav (<25%) Andet Direkte/indirekte påvirkning forårsaget direkte af aktiviteten eller indirekte ved at påvirke andre forhold som følge af den direkte påvirkning Kumulativ kombineret påvirkning fra mere end én kilde af påvirkning Tabel 2-2 Rangordning af betydning af påvirkning Ref. /8/. Betydning Omfattende påvirkning Større påvirkning Mindre påvirkning Ubetydelig ingen påvirkning Beskrivelse Påvirkning af tilstrækkelig vigtighed der kræver alvorlige overvejelser om ændringer i projektet Påvirkning af tilstrækkelig vigtighed der kræver alvorlige overvejelser om afværgeforanstaltninger Påvirkning, hvor det er usandsynligt at den er tilstrækkelig vigtig til at kræve afværgeforanstaltninger Påvirkning der er vurderet at være af så ringe betydning at det ikke vurderes relevant for beslutningsprocessen 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 7 DHI

3 BASISTILSTAND 3.1 Overfladegeologi og havsedimenter Sprogø var før Storebæltsforbindelsens opførelse i 1988-1998 mindre, end den er i dag langt den største del af den udbyggede del af Sprogø nord for jernbanen er kunstigt anlagt, mens den sydlige del af øen hovedsageligt er naturlig. Den oprindelige Sprogø er eneste synlige del af en endemoræne, som blev aflejret af Storebæltsgletcheren, som i slutningen af istiden bevægede sig nordpå fra Østersø-området, og i nogen tid havde sin rand på dette sted. De dybe render i Storebælt er dannet postglacialt i fastlandstiden (ca. 6000 f.kr.) som flodløb mellem Østersøen og Kattegat (Ref. /1/ og /2/). Bunden består således delvist af smeltevandsaflejringer og delvist af moræneaflejringer se Figur 3-1. Disse aflejringer i Storebæltsområdet er siden Litorinatiden for ca. 6000 år siden dækket af havet. Bølger og strøm har således påvirket disse aflejringer i 6000 år, hvorved de finere fraktioner i overfladen (ler og sand) er blevet udvasket og ført ud på dybt vand, hvor de aflejres. Den nuværende havbund omkring Sprogø kan således beskrives som en residualbund, hvor bundsedimenterne hovedsagelige er grove og i øvrigt varierer fra sted til sted. 19 bundprøver er blevet indsamlet med grab (ca. 30 l) i området nord for Sprogø se prøvelokaliteter i Figur 3-2. En beskrivelse af samtlige prøver er præsenteret i Bilag A. Det bemærkes, at der ikke er udtaget prøver i området omkring møllerne 1-3. Dette skyldes, at bunden i dette område var hård bund/stenet, og forsøg på prøvetagning med grab ikke gav noget resultat. Fem af sigteprøverne (markeret i Figur 3-2) tæt på de øvrige møller og på forskellige vanddybder er udvalgt til sigtning. Mediankortstørrelsen, d 50, bestemt ved sigtning, fremgår ligeledes af Figur 3-2. Mediankornstørrelsen på de fire prøver udtaget tættest på mølleområdet på vanddybder mellem 9,8-15 m varierer mellem 0,42-1,13 mm. Dette kan karakteriseres som medium-meget groft sand. Den sidste bundprøve udtaget til sigtning er udtaget på 17,8 m vanddybde nord for mølleområdet. Den består af finere sediment med en mediankortstørrelse på 0,059 mm, der kan karakteriseres om silt. Af beskrivelsen af de 19 bundprøver fremgår det, at bundsedimentet i mølleopsætningsområdet er groft sand, som de sigtede prøver også viser, mens der på større vanddybder forekommer finere sediment og mudder. Enkelte steder er bunden karakteriseret som hård. Detaljerede resultater af sigtningen af de fem prøver er inkluderet i Bilag A. DHI har udført paravanetræk i mølleopsætningsområdet, se paravanetræklinier i Figur 3-2. Bunden beskrives som gruset i mølleopsætningsområdet med lokale områder, hvor sand eller sten dækker større dele af bunden. Vegetationen i området består af rødalger og laminarer, som er typisk vegetation, hvor bundsedimenterne er grove (groft sand, grus, sten), og bunden er hård. Observationer af sedimenter på bunden under paravanetrækkene er skitseret sammen med en kort karakteristisk af bundprøverne på Figur 3-2. Der er generelt en rimelig overensstemmelse mellem beskrivelserne af de udtagne bundprøver og observationer fra paravanetrækkene, det kan dog bemærkes, at dykkerens observationer i paravanetrækket tenderer til at beskrive sedimentet lidt grovere. Det skal derfor bemærkes, at under et paravanetræk ses udelukkende havbundssedimenterne, der ligger allerøverst på havbunden, i modsætning til en grabprøve, som medtager sedimenter i 10 til 15 cm dybde.. DHI har modtaget et foreløbigt sedimentkort fra GEUS, se Figur 3-3. Sedimentdækningen på havbunden i området er tolket fra akustiske data. Det overordnede mønster i GEUS tolkning svarer godt overens med DHIs observationer, idet groft materiale befinder sig i størstedelen af 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 8 DHI

mølleopsætningsområde med pletter af lidt finere sediment, og sedimentet bliver gradvist finere mod nord og nordvest i de dybere områder. Havbunden i mølleområdet kan således overordnet beskrives som bestående af groft materiale. I den østligste del af mølleområdet ved møllerne 1-3 er bunden karakteriseret som hård med mange sten, mens der omkring møllerne 4-7 er medium-groft sand. Figur 3-1. Havbundssedimenter. Fra Hermansen og Jensen (2000), Ref. /3/. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 9 DHI

Figur 3-2. Skitsering af observationer af bundsedimenter under paravanetræk og mediankorndiameteren, d 50 [mm], for sigtede bundprøver Figur 3-3 Sedimentkort. GEUS 2. juni 2008 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 10 DHI

3.2 Kystmorfologi Sprogøs nordlige kystline består hovedsageligt af en kunstigt anlagt kyst beskyttet af en stenkastning. På den vestligste del af Sprogøs nordkyst er der imidlertid en ca. 400 m lang strækning tilbage af den oprindelige Sprogø, på denne strækning er kysten således delvis naturlig. Denne oprindelige kyststrækning er besigtiget af DHI den 9. juni 2008. Den tilbageværende oprindelige kystlinie kan generelt beskrives som en ralstrand med bagvedliggende delvis bevoksede moræneklinter. Strandsedimentet består af grus, ral og sten mellem 5 og 150 mm. Sedimentet bliver gradvist finere mod vest. I den østligste del er materialet hovedsageligt sten mellem 50-100 mm iblandet 10-20% grus af 8-20 mm. I den vestligste del er sedimentet lidt finere og består af grus og sten mellem 5 mm og 100 mm. Langs kysten er der to bevoksede moræneknolde, som står med stejle klinter mod havet, se Figur 3-4. Foran de to moræneklinter er udlagt erosionsbeskyttelse i form af store sten. Således er omtrent 30 50% af den såkaldte naturlige kystlinie beskyttet med stenkastning ligesom resten af Sprogøs nordkyst, dog er kystbeskyttelsen af moræneknoldene ikke så kraftig som beskyttelsen langs den kunstigst anlagte del af kysten, se Figur 3-5. Det vurderes, at der er en meget begrænset langstransport (materialvandring) langs kysten. Figur 3-6 er et foto fra strækningen umiddelbart sydvest for den vestligste af de to knolde. Her er en ansamling af ral, der sandsynligvis aflejres i moderate vejrsituationer i dette hjørne mellem erosionsbeskyttelsen af knolden og stenkastningen, der beskytter den vestligste (og kunstigt anlagte) del af Sprogø. Der ses dog klare tegn i kystprofilet på, at bølger under højvandssituationer har gnavet i denne ralaflejring. Det kan således konkluderes, at ralaflejringen er en delvis mobil formation, hvor der sker vekslende aflejring og erosion. Tilstedeværelsen af vegetation på de eroderede flader viser, at det ikke er hvert år, der sker erosion i den øvre del af profilet. Der er dog ikke fare for erosion af baglandet i dette område, idet kystprofilet er beskyttet med stenkastning bagved ralaflejringen. På den ubeskyttede del af den naturlige kyststrækning, mellem de to moræneknolde, er kystlinien lidt tilbagetrukket og synes at være stabil, idet der ikke ses tegn på erosion. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 11 DHI

Figur 3-4. Naturlig kyststrækning på Sprogøs nordkyst Figur 3-5 Naturlig kyststrækning. Strækninger med erosionsbeskyttelse udlagt til beskyttelse af moræneklinter er markeret med røde pile i figuren til højre. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 12 DHI

Figur 3-6 Område sydvest for vestligste knold. Tegn på erosion af profilet under ekstreme bølge- og vandstandsforhold. 3.3 Hydrauliske forhold i området 3.3.1 Metode Basisbeskrivelsen af de hydrauliske forhold er hovedsageligt baseret på eksisterende viden fra Storebæltsprojektet, se Ref. /4/ og /5/. Der fokuseres primært lokalt på området nord for Sprogø, da virkningen af vindmøllerne vil have en begrænset geografisk udbredelse. Derudover er numeriske modelleringsresultater fra Ref. /7/ inkluderet til at belyse strømningsmønstret nord for Sprogø. I det følgende refereres til bølgemålinger og strømmålinger foretaget i forbindelse med miljøovervågningen under Storebæltsprojektet. Positioner for disse målinger er skitseret på Figur 3-7. Figur 3-7 Positioner for havvindmøller (M1-M7), bølgemålere (SW and NE) og strømmålere (562, 563, 564, SBF-07). 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 13 DHI

3.3.2 Strøm- og lagdelingsforhold Strømmene i Storebælt er en kombination af a) strøm drevet af vandspejlsforskellen mellem Kattegat og Østersøen, b) tidevandsstrøm, c) vinddrevne strømme og d) strøm som følge af ferskvandstilførsel til Østersøen. Helt lokalt tæt på kysterne vil der ligeledes forekomme bølgedrevne strømme Hovedstrømretningerne i Storebælt følger ikke overraskende bæltets nordsydgående retning. Vandsøjlen i de dybere områder (Østerrenden og Vesterrenden) er lagdelt med det ferskere Østersøvand øverst og det saltere Kattegatvand i det nedre lag. Stærk sydgående strøm er korreleret til stormperioder med forhøjet vandstand i Kattegat, hvor bidraget fra a) dominerer. Tidevandsstrøm (b) forårsager periodisk variation af overfladehastigheden, men ikke en ændring i strømretningen. Dette ses kun under skillefladen. Tidevandsstrømmen under springflod når jævnligt hastigheder på 0,4 m/s i 7 m dybde (Ref. /5/). Bølgedrevne strømme er kun relevante for vanddybder mindre end 2-3m i det aktuelle tilfælde kun langs Sprogøs nordkyst. Vinddrevne strømme, c), er kun af betydning for overfladestrømmen og er uvæsentlig for sedimenttransporten. d) er neglibel ifølge Ref. /5/. Analyser af skillefladens beliggenhed i et målepunkt (SBF-07) i Vesterrenden viser, at skillefladen er beliggende dybere end 10,5 m under overfladen i 90% af tiden (Ref. /4/). Da havmøllerne planlægges placeret på vanddybder mellem 6 og 15 m betyder dette, at strømmen i mølleområdet praktisk taget altid følger strømmen i det øverste lag. Dette gælder specielt i perioder af betydning for sedimenttransporten og bundmorfologien, nemlig i perioder med stærk strøm og bølger. I 59% af tiden er strømretningen i det øverste lag mod nord (i dybden 7 m, Ref. /6/), mens strømretningen i 41% af tiden i det øvre lag er mod syd. Strømmen i det nedre lag er derimod oftest sydgående (69% af tiden i 30 m dybde ifølge Ref. /6/). Analyser af strømmålinger ved Halsskov Rev (Ref. /5/), viser dog, at hastighedsprofilet er næsten ensformigt i de mere ekstreme strømsituationer. Statistiske analyser af strømhastighedsmålinger fra punkter midt i hhv. Østerrenden og Vesterrenden er præsenteret i Figur 3-8 og Figur 3-9 (fra Ref. /3/). Til vurdering af sedimenttransporten vil situationer med høje men ikke ekstreme strømhastigheder/bølger have større betydning end situationer med ekstreme strømhastigheder/bølger, da de moderate hændelser optræder hyppigere end de mere ekstreme og sjældnere hændelser. En for sedimenttransporten markant hændelse er eksempelvis en hændelse, der samlet optræder i 1% af tiden, svarende til 3,7 dage om året eller syv hændelser af ca. et halvt døgns varighed. I Tabel 3-1 er angivet strømhastighederne i Storebælt svarende til 1% overskridelsessandsynlighed. I Vesterrenden er disse strømhastigheder ca. 1,1-1,2 m/s, mens den tilsvarende hastighed er ca. 1,4 m/s i Østerrenden. I Østerrenden ses de største hastigheder for nordgående strøm. Strømhastighederne nord for Sprogø vil dog være væsentligt mindre end i de dybe render øst og vest for Sprogø. I Figur 3-10 og Figur 3-11 er vist de modellerede strømforhold på et tidspunkt med hhv. sydgående og nordgående strøm. I situationen med sydgående strøm vil strømmen divergere nord for Sprogø (Figur 3-10) imod de to dybe render, mens området nord for Sprogø vil være en læzone i situationer med nordgående strøm. Den øverste figur i Figur 3-12 viser strømhastighed og retning i punkt 564 i Østerrenden i en 14-dages periode. De øvrige syv plots viser strømhastigheden ved hver af møllernes position sammen med strømhastigheden i punkt 564 i Østerrenden. I den første del af perioden er strømretningen nordgående i Østerrenden og strømhastigheden ved møllerne under 50% af strømhastigheden ved punkt 564, men størst ved de østligste og vestligste møller, idet disse ligger 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 14 DHI

mindst i læ af Sprogø i forhold til strømretningen. I den sidste halvdel af perioden er der overvejende sydgående strøm og ved positionerne for mølle 1 og 2 ses op til samme maksimale strømhastigheder som i punkt 564. Ved positionen for møllerne 3-7 er strømhastighederne approksimativt 40% eller mindre end strømhastighederne i Østerrenden. Figur 3-8 Strømhastighed midt i Østerrende. Ref. /5/ 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 15 DHI

Figur 3-9 Strømhastighed i 2 punkter i Vesterrende. Ref. /5/ Tabel 3-1 Strømhastigheder i overfladelaget i Storebælt for 1% overskridelsessandsynlighed. Data fra Ref. /5/. Østerrende (punkt 562 og 563) Vesterrende (punkt 564) Strømhastighed svarende til 1% Overskridelsessandsynlighed i øvre lag (7 m dybde) 1,4 m/s 1,1-1,2 m/s 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 16 DHI

Figur 3-10. Eksempel på strømmønster (2D) under kraftig sydgående strøm. Numeriske resultater modelleret i forbindelse med udarbejdelse af Ref. /7/. Figur 3-11 Eksempel på strømmønster (2D) under kraftig nordgående strøm. Numeriske resultater modelleret i forbindelse med udarbejdelse af Ref. /7/. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 17 DHI

Figur 3-12 Korrelation mellem strømhastighed i punkt 564 og strømhastigheden i vindmølle position 1-7. I øverste figur angives med stiplet linie strømhastigheden i Østerrenden i punkt 564 og med fuldtoptrukket linie strømretningen. I de øvrige figurer angives strømhastigheden i Østerrenden med stiplet linie og med fuldtoptrukket linie strømhastigheden ved havvindmøllerne. Numeriske resultater modelleret i forbindelse med udarbejdelse af Ref. /7/. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 18 DHI

3.3.3 Vandstandsforhold Vandstandsvariationen i Storebælt er forårsaget af tidevand og meteorologiske forhold. Tidevandsvariationen ved middel springflod er 28 cm i Korsør. Under rolige vejrsituationer har tidevandsvariationen størst indflydelse på vandstandsvariationen, mens meteorologiske effekter dominerer i stormsituationer. Resultater af statistisk analyse af vandstanden i Korsør og i Slipshavn (fra Ref. /3/) er vist i Tabel 3-2. Tabel 3-2 Resultater af statistisk analyse, Ref. /5/ Korsør Slipshavn Højvande Lavvande Højvande Lavvande Overskridelsesfrekvens: 2 timer/år 1,0 m DNN -0,8 m DNN 1,0 m DNN -0,8 m DNN 3.3.4 Bølgeforhold Vurderingen af bølgeforholdene er baseret på eksisterende viden fra Storebæltsprojektet. Bølgeparametrene præsenteret i det følgende er analyser foretaget i forbindelse med Storebæltsprojektet af målinger på 10 m vanddybde hhv. SV og NØ for Sprogø, se Figur 3-7. De største bølger målt ved de to målestationer er fra sydlige eller nordlige retninger, mens bølgehøjderne begrænses delvist af det relativt korte frie stræk fra vestlige og østlige retninger. De største bølger i mølleområdet forventes fra retninger mellem nordvest og nordøst, da skyggeeffekten fra Sprogø begrænser bølgehøjden for bølger fra sydlige retninger. Bølgehøjden i de to målepunkter i ekstremsituationer fordelt på retninger ses i Tabel 3-3. Denne viser, at bølgerne fra retninger mellem nordvest og nordøst i én time om året overskrider en højde af størrelsesordenen 1,7-2,5 m afhængig af bølgeretning og position af bølgemåler. En bølgehøjde, der overskrides i 1% af tiden på et år, svarende til 3,7 dage, kan karakteriseres som typisk høj. Af Tabel 3-4 fremgår det, at typisk høje bølger i de to målepunkter er af størrelsesordenen 1,10-1,20 m. Bølgeperioden korrelerer med bølgehøjden som vist i Figur 3-13. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 19 DHI

Tabel 3-3 Signifikant bølgehøjde med overskridelsesfrekvens på 1 time/år (m). 10 m vanddybde. Ref. /5/ Position S SV V NV N NØ Ø SØ Sprogø SW 2,2 1,7 1,4 1,8 2,1 1,7 1,7 2,3 Sprogø NE 2,1 1,8 1,4 1,9 2,5 2,1 1,8 1,7 Tabel 3-4 Signifikant bølgehøjde (m) som funktion af overskridelsessandsynlighed for Sprogø SW og NE. Ref. /3/ Position 50 % 20 % 10 % 1 % 0,1 % Sprogø SW 0,38 0,60 0,74 1,10 1,42 Sprogø NE 0,42 0,65 0,80 1,20 1,50 7 Middel bølge periode, Tz [s] 6 5 4 3 2 1 0 0 1 2 3 4 Signifikant bølgehøjde, Hs [m] Figur 3-13 Korrelation mellem middelbølgeperiode og signifikant bølgehøjde for målestationerne SW og NE i Storebælt. Ref. /5/ 3.4 Sedimenttransport og bundmorfologi På baggrund af de indsamlede oplysninger om bundens beskaffenhed og de hydrografiske forhold undersøges mobiliteten og stabiliteten af havbunden i mølleområdet. Mobiliteten af havbunden i mølleområdet undersøges dels ved at beregne et overslag over den årlige potentielle sedimenttransportkapacitet for et karakteristisk delområde baseret på resulter fra DHIs STPmodel og dels ved at beregne transportfordelingen i området i udvalgte stormhændelser ved hjælp af DHIs model MIKE 21. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 20 DHI

3.4.1 Vurdering af årlig sedimenttransport i området - STP beregninger Et overslag over den årlige sedimenttransport er beregnet vha. DHIs sedimenttransport model, STP. Med denne model kan sedimenttransportraterne beregnes for givne bølgeparametre (højde, periode og retning), strømhastighed og retning, vanddybde og sedimentkornstørrelse. Den årlige sedimenttransportkapacitet er kun beregnet i den vestlige del af mølleområdet, idet bundens beskaffenhed i den østlige del af mølleområdet er karakteriseret som hård bund uden mobilt materiale. Til brug for et overslag over den årlige sedimenttransportrate er det nødvendigt at have information om varigheden af givne bølgehøjder og strømhastigheder. Kendes disse, kan overslaget over den årlige sedimenttransportrate beregnes som summerede transportrater beregnet vha. STP. Sammenhængen mellem overskridelsessandsynlighed og strømhastighed i Østerrenden (ved position 564, i overfladelaget, 7 m dybde) kan aflæses af Figur 3-8 og er summeret i Tabel 3-5. Det fremgår af Figur 3-12, at strømhastigheden ved de vestligste møller er ca. 40% af strømhastigheden i Østerrenden i tilfælde med sydgående strøm, men i størstedelen af tiden mindre. Ved de østligste møller er strømhastigheden større (75-100% af strømhastigheden i Østerrenden), men da bunden i dette område som nævnt er karakteriseret som hård, giver det ingen mening at beregne transportrater i dette område. I det følgende omtales derfor udelukkende transportforholdene i den vestlige del af mølleområdet, hvor der således er benyttet strømhastigheder, som er 40% af strømmens hastighed i Østerrenden. Af Tabel 3-5 ses ydermere, at strømhastigheden i 51% af tiden i et gennemsnitligt år overskrider en hastighed på 0,5 m/s i Østerrenden og 0,20 m/s ved de vestligste møller. Det ses ligeledes, at strømhastigheden i 32% af tiden overskrider en hastighed på hhv. 0,7 m/s og 0,28 m/s i Østerrenden og ved de vestligste møller. Deraf fås, at i 51-32% = 19% af tiden ligger strømhastigheden i intervallerne 0,5-0,7 m/s i Østerrenden og 0,2-0,28 m/s ved de vestligste møller. Omregnes varighederne til dage, fås sammenhængen mellem strømmen og varighederne, som det ses i Tabel 3-6, hvor intervallet 0,5-0,7 er repræsenteret ved den centrale værdi på 0,6 m/s. Sedimenttransportberegninger er nu gennemført for hver strømhastighed og er multipliceret med den tilsvarende varighed for at opnå bidraget til den årlige transportrate. Beregningerne af de årlige sedimenttransportrater er gennemført med to forskellige bølgehøjder. I den ene beregning er anvendt en gennemsnitlig bølgehøjde på H s =0,42 m svarende til den bølgehøjde, der bliver overskredet i 50% af tiden på et år, og i den anden er der anvendt en høj bølge på H s =1,2 m, der overskrides i 1% af tiden i målepunktet NE for Sprogø. Der er modelleret med en konstant sedimentkornstørrelse på 0,658 mm og en spredning på 1,9 svarende til mediankornstørrelsen og spredning af prøve nr. 7, der er udtaget på 10 m vanddybde i området mellem mølle 5 og 6. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 21 DHI

Det antages ydermere i STP-beregningerne: at strøm- og bølgeretningen er den samme Stokes 1. ordens bølgeteori De beregnede sedimenttransportrater med ovenstående betingelser er angivet i Tabel 3-7 og Tabel 3-8 og er desuden præsenteret grafisk i Figur 3-14. Summen af disse bidrag giver en årlig potentiel transportrate af størrelsesordenen 10-20 m 3 /m/år. Dette vurderes at være et konservativt estimat, da såvel sedimentkornstørrelse, strømhastighed og bølgehøjder er valgt konservativt i beregningerne. Sedimenttransportraterne er følsomme for kornstørrelsen, idet grovere sediment generelt giver mindre transportrater. Omkring Sprogø, hvor tilstedeværelsen af sand kun forekommer i pletter, jævnfør afsnit 3.1, er det naturligvis også en forudsætning for transport, at der overhovedet er sediment til stede på bunden. På denne baggrund er den årlige reelle transportrate i mølleområdet vurderet til at være begrænset til nogle få m 3 pr meter havbund om året. Tabel 3-5 Sammenhæng mellem overskridelsessandsynlighed og strømhastighed i Østerrenden. Aflæst i Figur 3-8 Overskridelsessandsynlighed (%) Strømhastighed (m/s) i position 564, Østerrenden Strømhastighed (m/s) ved mølle 6 og 7 (= 40% af strømhastighed i Østerrenden) 90 71 51 32 15 6,5 2 1 0,5 0,1 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,4 1,5 1,7 0,04 0,12 0,20 0,28 0,36 0,44 0,52 0,56 0,60 0,68 Tabel 3-6 Varighedsfordeling for strømhastighed ved de vestligste møller Strømhastighed (m/s) i position 564, Østerrenden Strømhastighed (m/s) ved mølle 6 og 7 (= 40% af strømhastighed i Østerrenden) Vægt (% af tiden i gennemsnitligt år) <0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 >1.7 <0,04 0,08 0,16 0,24 0,32 0,40 0,48 0,56 0,64 >0,68 10 19 20 19 17 8,5 4,5 1,5 0,4 0,1 Vægt (Antal dage) 36,5 69,4 73 69,4 62,1 31 16,4 5,5 1,5 0,4 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 22 DHI

Tabel 3-7 Årlig sedimenttransport (m 3 /m/år) ved bølgehøjde på 0,42 m Strømhastighed (m/s) Hs (m) T p (s) Vægt (dage) Vanddybde (m) Sedimenttransport (m 3 /m/år) 0,08 0,42 3,3 69,4 12 0,0 0,16 0,42 3,3 73,0 12 0,0 0,24 0,42 3,3 69,4 12 0,0 0,32 0,42 3,3 62,1 12 0,3 0,4 0,42 3,3 31,0 12 2,4 0,48 0,42 3,3 16,4 12 4,6 0,56 0,42 3,3 5,5 12 3,7 0,64 0,42 3,3 1,5 12 2,4 Total 13,2 Tabel 3-8 Årlig sedimenttransport (m 3 /år) ved bølgehøjde på 1,2 m Strømhastighed (m/s) Hs (m) Tp (s) Vægt (dage) Vanddybde (m) Sedimenttransport (m 3 /år) 0,08 1,2 4,8 69,4 12 0,0 0,16 1,2 4,8 73,0 12 0,0 0,24 1,2 4,8 69,4 12 0,3 0,32 1,2 4,8 62,1 12 2,2 0,4 1,2 4,8 31,0 12 4,5 0,48 1,2 4,8 16,4 12 6,5 0,56 1,2 4,8 5,5 12 4,9 0,64 1,2 4,8 1,5 12 2,7 Total 21,0 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 23 DHI

Sedimenttransport (m3/m/år) 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 Hs=1.2 m Hs=0.42 m 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Strømhastighed v. mølle 6 og 7 (m/s) Figur 3-14 Bidrag til årlig sedimenttransportrate fordelt på strømhastighed for to forskellige bølgehøjder. 2D transportfelter for den med cirkel markerede hændelse er beregnet i det efterfølgende afsnit. 3.4.2 Mobilitet af sediment i mølleområdet - MIKE 21 beregninger Fordelingen af sedimenttransportraterne under udvalgte stormsituationer er beregnet vha. DHIs MIKE21 FM model, der består af MIKE21-HD (strømningsmodel), MIKE21-SW (bølgemodel) og MIKE21-ST (sedimenttransportmodel). En beskrivelse af de individuelle modeller er vedlagt i Bilag B. Strøm og bølger bliver simuleret over et område og med disse som input beregnes sedimenttransporten i MIKE21-ST. Sedimenttransportmodellen er semi-3d, da det vertikale hastighedsprofil beregnes udfra de dybdeintegrerede strømnings- og bølgefelter. I stormperioder er en dybdeintegreret strømningsbeskrivelse tilstrækkelig som input til sedimenttransportmodellen, da høje vindhastigheder og bølger vil medføre vertikal opblanding af vandsøjlen. Som beskrevet i ovenstående afsnit vedrørende hydrografiske forhold, vil stormhændelser, hvor såvel strømhastigheder samt bølger er høje men ikke ekstreme, erfaringsmæssigt være de mest afgørende for den samlede sedimenttransportkapacitet i et område, da disse optræder med større hyppighed (og dermed samlet bidrager mere) end de mere ekstreme stormsituationer. Dette illustreres af resultaterne i foregående afsnit i Figur 3-14, hvor den med cirkel markerede hændelse angiver en situation, der bidrager meget til den samlede årlige transport. Strømhastigheden såvel som bølgehøjden i denne hændelse svarer til 1% overskridelse om året. Det ses, at hændelser med større strømhastigheder bidrager mindre til den årlige sedimenttransport, da disse forekommer mindre hyppigt. I dette afsnit er det valgt at modellere to stormhændelser med såvel bølge- som strømfelter, der begge svarer til 1% overskridelse. I Storebæltsprojektet fandt man, at strømhastigheder og lokale vindhastigheder er meget svagt korrelerede, da strømmene hovedsageligt er relateret til opbyggede vandspejlsforskelle mellem Kattegat og Østersøen. Da høje bølger er korrelerede til høje vindhastigheder, er høje strømhastigheder og høje bølger derfor heller ikke stærkt korrelerede i Storebælt. Af denne årsag vil de kombinerede hændelser med 1% overskridelse af bølger såvel som strøm derfor i praksis optræde væsentlig sjældnere end i 1% af tiden. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 24 DHI

Der er modelleret med en konstant sedimentkornstørrelse på 0,66 mm over hele modelområdet, svarende til beregningerne af de årlige sedimenttransportrater for et udvalgt delområde som beskrevet i foregående afsnit. Observationer af havbunden, som beskrevet i afsnit 3, tyder dog på, at sedimentet i den vestlige del af mølleområdet overvejende vil være grovere i den østlige del er bunden decideret karakteriseret som hård. Da det i beregningerne er antaget, at hele bunden er dækket af sediment med en kornstørrelse på 0,66 mm, må det derfor understreges, at de beregnede transportkapaciteter er udtryk for en absolut øvre grænse af de potentielle mobilitetsrater i mølleområdet. Model setup Den geografiske afgrænsning af modellen og beregningsnettet ses i Figur 3-15. Netvidderne (afstand mellem beregningspunkterne) varierer mellem 50 m i interesseområdet nord for Sprogø og 325 m i de omkringliggende arealer. De væsentligste modelparametre fremgår af Tabel 3-9. To forskellige strømsituationer beregnes en situation med kraftig nordgående strøm og en situation med kraftig sydgående strøm. De udvalgte strømfelter i Storebælt er i begge tilfælde valgt således, at strømhastighederne i hhv. Øster- og Vesterrenden (positionerne 562 og 563 i Vesterrenden og 564 i Østerrenden) har en størrelse svarende til 1% overskridelsessandsynlighed, dvs. ca. 1,1 m/s i Vesterrenden og 1,4 m/s i Østerrenden, jævnfør Tabel 3-1. De beregnede situationer med hhv. nord- og sydgående strøm kombineres med et stationært bølgefelt, hvor bølgehøjden i Øster- og Vesterrenden svarer til 1 % overskridelselsessandsynlighed, dvs. ca. 1,1 m, jævnfør Tabel 3-4. Situationen med sydgående strøm er testet for henholdsvis en nordlig og en nordvestlig vind- og bølgeretning. En nordlig vindretning giver større bølger i mølleområdet end den nordvestlige vindretning. Situationen med nordgående strøm er testet med bølger fra nordvest. Vestlige vindretninger har en højere hyppighed end de nordlige vindretninger. De vigtigste drivende kræfter for strømmen er vandspejlsforskellen mellem Østersøen og Kattegat, og disse udtrækkes som randbetingelser fra NOVANA Havmodellen. NOVANA Havmodellen er en hydrodynamisk farvandsmodel udviklet af DHI, som løbende beregner de hydrografiske forhold i de indre danske farvande, Nordsøen og Østersøen. Randbetingelser i form af vandstande for tidspunkter med henholdsvis kraftig nord- og sydgående strøm er udtrukket fra modellen, og vandspejlsforskellen mellem modellens nord- og sydrande er derefter justeret til dette arbejdet, indtil de ønskede strømhastigheder svarende til 1 % overskridelsessandsynlighed opnås. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 25 DHI

Figur 3-15 Modelområde med markering af møllernes placering nord for Sprogø.. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 26 DHI

Tabel 3-9 Modelopsætning Hændelse 1 Hændelse 2 Hændelse 3 Sydgående strøm bølger og vind fra nord Sydgående strøm bølger og vind fra nordvest Nordgående strøm bølger og vind fra nordvest Bølgemodel Randbetingelse for nordlig rand: H s =1,1 m, T p =4,6s. Middelbølgeretning 360 degr. N. Retningsspredningsindex=5 Vind: 12 m/s fra 360 degr. N Randbetingelse for nordlig rand: H s =1,1 m, T p =4,6s. Middelbølgeretning 315 degr. N. Retningsspredningsindex=5 Vind: 12 m/s fra 315 degr. Randbetingelse for nordlig rand: H s =1,1 m, T p =4,6s. Middelbølgeretning 315 degr. N. Retningsspredningsindex=5 Vind: 12 m/s fra 315 degr. N Strømmens indflydelse på bølgefeltet er ikke inkluderet Strømmens indflydelse på bølgefeltet er ikke inkluderet Strømmens indflydelse på bølgefeltet er ikke inkluderet Strømmodel Randbetingelser: Vandstandselevationer, justeret fra NOVANA. Effekten fra bølgerne på strømmen er medtaget Vind: 12 m/s fra 360 degr. N Bundruhed: M=32 m 1/3 /s Randbetingelser: Vandstandselevationer, justeret fra NOVANA. Effekten fra bølgerne på strømmen er medtaget Vind: 12 m/s fra 315 degr. N Bundruhed: M=32 m 1/3 /s Randbetingelser: Vandstandselevationer, justeret fra NOVANA. Effekten fra bølgerne på strømmen er medtaget Vind: 12 m/s fra 315 degr. N Bundruhed: M=32 m 1/3 /s Sedimenttransport Kornstørrelse d50=0,658 mm. Kornstørrelse d50=0,658 mm. Kornstørrelse d50=0,658 mm. Bundkoncentration empirisk bestemt af metoden af Zyserman og Fredsøe(1994) Bølgeteori: Isobe and Horikawa Bundkoncentration empirisk bestemt af metoden af Zyserman og Fredsøe(1994) Bølgeteori: Isobe and Horikawa Bundkoncentration empirisk bestemt af metoden af Zyserman og Fredsøe(1994) Bølgeteori: Isobe and Horikawa 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 27 DHI

Resultater Resultater af sedimenttransportberegningerne for Hændelse 1 med sydgående strøm og bølger fra nord ses nedenfor i Figur 3-16 til Figur 3-19. Ved en vind- og bølgeretning fra nord har bølgerne omtrent samme højde (ca. 1 m) ved alle møllepositioner, jævnfør Figur 3-16. Det sydgående strømfelt ses at divergere rundt om Sprogø, således at de største strømhastigheder forefindes ved østligste og vestligste møllepositioner. De østligste møller er udsat for de største strømhastigheder. Her er strømhastigheden ca. 1,2 m/s, mens hastigheden ved den centrale mølleposition er 0,4 m/s og ved den vestligste mølle knap 0,7 m/s. Forskellen i strømhastigheder afspejles i de potentielle kapaciteter for sedimenttransport. Strøm- og bølgeforholdene gør således, at der er størst transportkapacitet ved de østligste møller. I sedimentkortlægningen af mølleområdet fandtes, at havbunden ved de østligste møllepositioner udgøres af hård bund, mens bundprøver udtaget nær møllerne 5-7 mod vest (jævnfør Figur 3-2) viser en bund bestående hovedsageligt af groft sand. Beregningerne af hændelse 1 er i overensstemmelse med dette, idet det tyder på, at det sediment, der findes ved de østlige møller, er transporteret væk fra området, hvilket har resulteret i en hård bund uden mobile sedimenter. Den største faktiske mobilitet af bunden forventes derfor for situationer med sydgående strøm at være omkring de vestligste møller. I Figur 3-19 ses det, at der ikke er nogen væsentlig gradient i transportfeltet lokalt i nærheden af de vestlige møller i transportens retning. Et jævnt transportfelt, uden gradienter i transportkapaciteten, betyder, at der transporteres samme mængde ind i området, som der transporteres ud af området, hvilket antyder, at der hverken vil være tendens til aflejring eller erosion. De beregnede potentielle sedimenttransportkapaciteter har en størrelsesorden på 10-5 m 3 /m/s eller ca. 0,9 m 3 /m/døgn for de modellerede hydrauliske forhold. Dette skal ses i forhold til, at det er en hændelse, der vil forekomme i mindre end 1% af tiden i et gennemsnitligt år, dvs. mindre end 3-4 døgn pr. år. De gennemførte beregninger for hændelse 1, som jo svarer til de dominerende transportsituationer, tyder således på, at der kun sker meget begrænsede ændringer i bunden i dette område. I hændelse 2 er sydgående strøm i Storebælt kombineret med vind og bølger fra nordvest. Strøm- og bølgeparametre er udover vind- og bølgeretningen de samme som i hændelse 1. Resultater af beregningerne af bølge, strøm og sedimenttransport ses i Figur 3-20 til Figur 3-23. Effekten af vindretningen på strømmen og bølgeindfaldsvinkelen i forhold til strømretningen ses i dette tilfælde at have minimal påvirkning på såvel strømmønster som sedimenttransport, der stort set giver det samme som i hændelse 1. I hændelse 3 er transportkapaciteten beregnet for en situation med nordgående strøm i Storebælt kombineret med vind- og bølger fra nordvest. Resultaterne ses i Figur 3-24 til Figur 3-25. Bølgefeltet er uændret fra hændelse 1 (Figur 3-16). I situationer med nordgående strøm ses størstedelen af mølleområdet at ligge i læzonen for strømmen, idet strømmen divergerer rundt om Sprogø og først løber sammen nord for møllerne. Den østligste af de to møller ligger dog udsat for den nordgående strøm, og ved denne ses i beregningerne som det eneste sted en potentiel kapacitet for at flytte sediment under nordgående strømbetingelser (Figur 3-25). Som beskrevet under hændelse 1, viser DHIs undersøgelser, at havbunden er hård på dette sted, så bunden forventes ikke at være mobil i dette område. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 28 DHI

Figur 3-16 Bølgefelt for bølger og vind fra nord med markering af vindmøllernes placering nord for Sprogø. Farveskalaen angiver bølgehøjden. Pilenes retning angiver bølgeretning og deres længde bølgehøjden. Referencepil til højre i figuren angiver H s =1 m. Møllernes placering er markeret nord for Sprogø. Hændelse 1: Sydgående strøm og bølger fra nord Figur 3-17 Sydgående strøm. Vind- og bølgeretning fra nord. Møllernes placering er markeret nord for Sprogø. Hændelse 1: Sydgående strøm og bølger fra nord 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 29 DHI

Figur 3-18 Sedimenttransportfelt for sydgående strøm og bølger fra nord. Møllernes placering er markeret nord for Sprogø. Hændelse 1: Sydgående strøm og bølger fra nord Figur 3-19 Sedimenttransportfelt for sydgående strøm og bølger fra nord i nærområdet omkring møllerne markeret nord for Sprogø. Hændelse 1: Sydgående strøm og bølger fra nord 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 30 DHI

Figur 3-20 Bølgefelt for bølger og vind fra nordvest med markering af vindmøllernes placering nord for Sprogø. Pilenes retning angiver bølgeretning og deres længde bølgehøjden. Referencepil til højre i figuren angiver H s =1 m. Møllernes placering er markeret nord for Sprogø. Hændelse 2: Sydgående strøm og bølger fra nordvest Figur 3-21 Sydgående strøm. Vind- og bølgeretning fra nordvest. Møllernes placering er markeret nord for Sprogø. Hændelse 2: Sydgående strøm og bølger fra nordvest 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 31 DHI

Figur 3-22 Sedimenttransportfelt for sydgående strøm og bølger fra nordvest. Møllernes placering er markeret nord for Sprogø. Hændelse 2: Sydgående strøm og bølger fra nordvest Figur 3-23 Sedimenttransportfelt for sydgående strøm og bølger fra nordvest i nærområdet omkring møllerne markeret nord for Sprogø. Hændelse 2: Sydgående strøm og bølger fra nordvest 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 32 DHI

Figur 3-24 Nordgående strøm. Vind- og bølgeretning fra nordvest. Møllernes placering er markeret nord for Sprogø. Hændelse 3: Nordgående strøm og bølger fra nordvest Figur 3-25 Sedimenttransportfelt for nordgående strøm og bølger fra nordvest. Møllernes placering er markeret nord for Sprogø. Hændelse 3: Nordgående strøm og bølger fra nordvest 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 33 DHI

3.5 Sammenfatning Havbunden i mølleområdet kan overordnet beskrives som bestående af groft materiale. I den østligste del af mølleområdet ved møllerne 1-3 er bunden karakteriseret som hård med mange sten, mens der omkring møllerne 4-7 er medium-groft sand. Tilstedeværelsen af mobilt sand i den østligste del af mølleområdet forventes derfor at være meget begrænset. Langs den oprindelige del af Sprogøs nordkyst vurderes langstransporten (materialvandringen) at være begrænset. Der er tegn på erosion i højvandssituationer, men ikke tegn på generel tilbagerykning af kysten. Strømretningerne er domineret af Storebælts nord-sydgående retning. Strømhastigheder på 0,8-1,0 m/s i overfladelaget i begge retninger er ikke usædvanlige i Øster- og Vesterrenden i Storebælt. Ved nordgående strøm vil store dele af mølleområdet (undtaget området ved de to østligste møller) ligge i læ af Sprogø. De højeste strømhastigheder ved de fem vestligste møller vil derfor forekomme i situationer med sydgående strøm. Mølleområdet ligger ligeledes i læzonen for bølger fra sydlige retninger, og de højeste bølger vil komme fra retninger mellem nordvest og nordøst. Signifikante bølgehøjder større end ca.1,2 m vil forekomme svarende til en hyppighed på ca. 1 % af året. Et overslag over årlige transportrater er beregnet til at være af størrelsesordenen et par m 3 /m/år omkring de vestligste møller, og mindre mobilitet forventes ved de østlige møller. De beregnede 2D-transportfelter under karakteristiske stormhændelser viser desuden, at gradienterne i transportraterne er små i mølleområdet. Disse forhold leder til den overordnede konklusion, at bundmorfologien i området er meget stabil. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 34 DHI

4 PÅVIRKNING I DRIFTSFASEN 4.1 Morfologiske forhold omkring vindmøllefundamenterne 4.1.1 Hydrauliske forhold I Ref. /7/, som er VVM rapporten vedrørende hydrografiske forhold og vandkvalitet, er det vurderet, at 0,5% af den indkommende bølgeenergi vil blive reflekteret som følge af vindmøllerne. Det kan således konkluderes, at havmøllernes tilstedeværelse i praksis er uden betydning for de generelle bølgeforhold i området. I Ref. /7/ er det ligeledes fundet, at vindmøllerne vil øge strømmodstanden i mølleområdet med 2-5%, og det er vurderet, at dette kun vil betyde en ændring af strømmønstret meget lokalt omkring møllerne. Ved kysten ca. 800 m fra møllerne vil disse effekter ikke være mærkbare og være uden betydning for sedimenttransporten. 4.1.2 Morfologiske forhold Undersøgelsen af bundens mobilitet i den nuværende situation, som beskrevet i det foregående afsnit, viser, at havbunden vil være stabil i mølleområdet. Undersøgelserne af havvindmøllernes påvirkning af de hydrauliske forhold viser desuden, at bølge- og strømforhold kun påvirkes i helt ubetydelig grad af møllernes tilstedeværelse. På denne baggrund vurderes det, at havbunden i mølleområdet ligeledes vil være stabil efter opførelsen af møllerne. Helt lokale effekter i umiddelbar nærhed at møllerne er diskuteret i det følgende underafsnit. Lokal erosion og aflejring omkring havvindmøllerne forventes at være uden betydning. Meget tæt på møllernes fundamenter og lige uden for scourbeskyttelsen (inden for en afstand af scourbeskyttelsens diameter fra havvindmøllerne) vil de lokale hydrauliske forhold naturligvis ændres lidt i forhold til den nuværende situation, idet der altid vil være en overgangszone fra det område, der er beskyttet mod scour og det tilgrænsende ubeskyttede område. Men generelt vil scourbeskyttelsen blive dimensioneret således, at det område, hvor der er væsentlige 3D effekter i de hydrauliske forhold, vil være dækket af scourbeskyttelsen. De ændrede hydrauliske forhold udenfor scourbeskyttelsen er således begrænsede til de generelle ubetydelige ændringer i de hydrauliske forhold, som beskrevet ovenfor, og de små ændringer, som tilstedeværelsen af scourbeskyttelsen medfører. De meget små årlige transportrater beregnet i området i ovenstående afsnit giver dog anledning til at konkludere, at der ikke vil forekomme væsentlige erosions- eller depositionszoner omkring havvindmøllernes scourbeskyttelse. Små depositionsfelter kan dog forekomme i læsiden af strukturerne i forhold til strømretningen. Læsiden vil for disse havvindmøller være på sydsiden, da de stærkeste strømsituationer vil have hovedretning mod syd. Evt. mindre erosion vil kunne forekomme langs siderne af scourbeskyttelsen, hvor siderne skal forstås i forhold til strømretningen. Grundet bundens beskaffenhed vurderes det, at de vestligste møller er de mest udsatte for evt. lokal erosion. Det vurderes dog, at aflejring/erosion omkring scourbeskyttelsen vil være uden betydning for funktionaliteten af såvel scourbeskyttelse som havvindmøllernes fundamenter. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 35 DHI

Det er gængs hydraulisk praksis, at strømline konstruktioner således, at påvirkningen af strøm og bølger reduceres. Dette betyder, at eventuel mindre forekommende erosion reduceres ved en cirkulær frem for firkantet form af fundamentet. 4.2 Sprogøs nordlige kystlinie Hele kystlinien langs den nye Sprogøs nordlige kystlinie er beskyttet af en sammenhængende stenkastning. På den vestlige del af Sprogøs nordkyst er der en ca. 400 m lang strækning, hvor kysten består af den oprindelige Sprogøs kystlinie. På denne strækning er der to moræneknolde, som er lidt fremskudte i forhold til det generelle kystlinieforløb. Disse to strækninger er ligeledes beskyttet med stenkastninger, mens de mellemliggende strækninger er ubeskyttede. På disse ubeskyttede strækninger er der mindre erosion/mobilitet af profilet, som hovedsagelig forekommer under storm og højvande. Under alle tilfælde vil virkningen af møllerne på de kystmorfologiske forhold være absolut ubetydelig og ikke mærkbar på denne kyststrækning. 4.3 Sammenfatning Det er vurderet, at der ikke forventes virkninger på de overordnede morfologiske forhold i området som følge af placeringen af de syv havvindmøller nord for Sprogø. Denne vurdering baserer sig på følgende forhold: Mobilitet af havbunden i mølleområdet er meget begrænset Havvindmøllerne, inklusive deres fundamenter og scourbeskyttelse, påvirker kun de hydrauliske forhold i området i ubetydelig grad Det vurderes herudover, at eventuelle erosions- og aflejringszoner lokalt omkring scourbeskyttelsen vil være så begrænsede, at de vil være uden betydning for funktionaliteten af såvel møllefundamenterne som scourbeskyttelse. Det vurderes desuden, at havvindmøllerne ikke vil have nogen virkning på stabiliteten og kystmorfologien langs Sprogøs nordkyst. 5 PÅVIRKNING I ANLÆGS- OG NEDRIVNINGSFASEN 5.1 Påvirkning i anlægsfasen Havvindmøllerne nord for Sprogø påtænkes opsat med gravitationsfundamenter. Det forudsættes, at fundamenterne støbes i havn og dernæst transporteres til mølleopsætningsområdet. Selve placeringen af møllefundamenterne nord for Sprogø forventes ikke at kræve opbygning af midlertidige hjælpekonstruktioner og installationsfasen vil derfor have en varighed af størrelsesordenen en uge eller mindre for hvert møllefundament. Det vurderes, at påvirkningerne af installationsfasen af havmøllerne vil være helt ubetydelige for såvel kyst- samt bundmorfologi. Denne vurdering baseres på den korte installationsfase og 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 36 DHI

det begrænsede omfang af installationsanlægget sammenholdt med den meget begrænsede mobilitet af havbunden, jævnfør afsnit 3.4. Såfremt gravitationsfundamenterne bygges som sænkekasser, vil gravearbejde i anlægsfasen medføre spredning af sediment til omgivelserne. Dette er beskrevet i Ref. /7/. 5.2 Påvirkning i nedrivningsfasen I nedrivningsfasen forventes havvindmøllerne inklusiv fundamenterne at blive fjernet fra området. Hvis fundamenterne bygges som sænkekasser, vil der ved hver mølleposition fremkomme et hul i havbunden, hvor fundamentet har været. Den omkringliggende scourbeskyttelse, udlagt til beskyttelse af hvert fundament, kan anvendes til opfyldning af disse huller. Volumenet af sten til scourbeskyttelsen forventes at have samme størrelse som volumenet af fundamenthullerne. Hvis der mod forventning efterlades huller i havbunden vil den resterende naturlige tilbagefyldning af hullerne i havbunden forventes at foregå langsomt. Hvis det tilbageværende hul efter opfyldning med scourbeskyttelsen har en gennemsnitlig dybde på 1 m, vil en naturlig tilbagefyldning tage i størrelsesordenen 10 år. Dette forudsætter en diameter af fundamentet på 20 m og en årlig sedimenttransportrate på et par m 3 /m/år (jævnfør afsnit 3.4, i beregningerne er anvendt 1,5 m 3 /m/år). Indflydelsen på hydrografien af tilbageværende huller i havbunden vil i tiden indtil fuld tilbagefyldning er opnået dog være meget lille. Påvirkninger i og i tiden efter nedrivningsfasen vurderes derfor have en ubetydelig effekt på bundmorfologien og Sprogøs nordkyst. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 37 DHI

6 BIDRAG TIL VVM-REDEGØRELSE 6.1 Basistilstand Konklusion Havbunden i mølleområdet er generelt hård og domineret af grove materialer med kun lidt mobilt sand. Særligt i den østligste del af området er bunden blevet beskrevet som hovedsageligt hård, og der forventes derfor meget lidt transport på bunden i denne del af mølleområdet. På baggrund af analyser af de hydrauliske forhold og information om havbundssedimenterne er et overslag over den årlige sedimenttransportkapacitet beregnet med DHIs STP model til at være omkring et par m 3 /m/år. Numeriske modelberegninger med DHIs MIKE21 model af fordelingen af sedimenttransportrater i området under repræsentative stormhændelser viser, at sedimenttilførsel og sedimentfraførsel fra mølleområdet har omtrent samme størrelse. Begge dele tyder på et morfologisk stabilt område med svage transportrater og ingen væsentlig erosion/deposition. Langs den oprindelige del af Sprogøs nordkyst vurderes sedimenttransporten at være begrænset. Der er tegn på erosion i højvandssituationer, men ikke tegn på generel tilbagerykning af kysten. De kyst- og bundmorfologiske forhold i området nord for Sprogø vurderes at være stabile i basistilstanden, og de naturlige ændringer i kystlinie og morfologi er af ubetydelig karakter. Overfladegeologi og havbundssedimenter Sprogø var før Storebæltsforbindelsens opførelse i 1988-1998 mindre end den er i dag hele den nordlige del af øen med vejrampen til Østbroen og portalanlægget til jernbanetunnelen er kunstigt anlagt, mens den sydlige del af øen hovedsageligt er naturlig. Den oprindelige Sprogø er eneste synlige del af en endemoræne, som blev aflejret i slutningen af istiden. De dybe render i Storebælt er dannet postglacialt i fastlandstiden (ca. 6000 f.kr.) som flodløb mellem Østersøen og Kattegat. Disse aflejringer i Storebæltsområdet er siden Litorinatiden for ca. 6000 år siden dækket af havet. Bølger og strøm har således påvirket disse aflejringer i 6000 år, hvorved de finere fraktioner i overfladen (ler og sand) er blevet udvasket og ført ud på dybt vand, hvor de aflejres. Den nuværende havbund omkring Sprogø kan således beskrives som en residualbund, hvor bundsedimenterne hovedsageligt er grove og i øvrigt varierer fra sted til sted. Bundforholdene i mølleområdet er undersøgt v.h.a. 19 udtagne bundprøver samt paravanetræk gennem mølleområdet i april 2008. Lokaliteter for de udtagne bundprøver og paravanetrækliner fremgår af Figur 6-1. Bunden i området omkring mølle 1-3 var hård/stenet og forsøg på prøvetagning med grab gav ikke noget resultat. Fem af sigteprøverne (markeret i Figur 6-1) tæt på de øvrige møller og på forskellige vanddybder er udvalgt til sigtning. Mediankortstørrelsen, d 50, bestemt ved sigtning fremgår ligeledes af Figur 6-1. Af sigteprøverne og beskrivelsen af de 19 bundprøver fremgår det, at bundsedimentet i mølleopsætningsområdet er medium-meget groft sand, mens der på større vanddybder forekommer finere sediment og mudder. Dykkerobservationer karakteriserer bunden som gruset i mølleopsætningsområdet med lokale områder, hvor sand eller sten dækker større dele af bunden. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 38 DHI

Havbunden kan generelt karakteriseres som hård, og tilstedeværelsen af mobilt sand er begrænset. Dette gælder specielt for den østligste del af mølleområdet. Figur 6-1. Skitsering af observationer af bundsedimenter under paravanetræk og mediankorndiameteren, d 50 [mm], for indsamlede bundprøver Kystmorfologi Sprogøs nordlige kystline består hovedsageligt af en kunstigt anlagt kyst beskyttet af en stenkastning. På den vestligste del af Sprogøs nordkyst er der imidlertid en ca. 400 m lang strækning tilbage af den oprindelige Sprogø. På denne strækning er kysten således delvist naturlig. Denne oprindelige kyststrækning er besigtiget af DHI den 9. juni 2008. Den tilbageværende oprindelige kystlinie kan generelt beskrives som en ralkyst med langt den overvejende del af sedimentet bestående af grus og sten mellem 5 og 150 mm. Sedimentet bliver gradvist finere mod vest. I den østligste del er materialet hovedsageligt sten mellem 50-100 mm iblandet 10-20% grus af 8-20 mm. I den vestligste del er sedimentet lidt finere og består af grus og sten mellem 5 mm og 100 mm. Langs kysten er der to bevoksede moræneknolde, som står med stejle skrænter mod havet. Foran disse er udlagt erosionsbeskyttelse i form af stenkastninger, og omtrent 30 50% af den såkaldte naturlige kystlinie er derfor ligesom resten af nordkysten også beskyttet af stenkastning. På de små strækninger, der er tilbage uden erosionsbeskyttelse, ses tegn i kystprofilet på, at bølger under højvandssituationer har gnavet i profilet, men materialetransporten vurderes at være begrænset. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 39 DHI

Figur 6-2 Beliggenhed af den oprindelige del af Sprogøs nordkyst. Strækninger med erosionsbeskyttelse udlagt til beskyttelse af moræneklinter er markeret med røde pile i figuren til højre. Hydrauliske forhold Metode Beskrivelsen af de hydrauliske forhold i området baseres på eksisterende viden fra Storebæltsprojektet, Ref. /4/-/6/, herunder strøm- og bølgemålinger i Vesterrenden og Østerrenden. Derudover anvendes modelberegninger af strømforholdene i Storebælt udført i forbindelse med nærværende VVM-redegørelse (Ref. /7/). Strøm- og lagdelingsforhold Strømforholdene i området er domineret af den nord-sydgående retning af Storebælt og meteorologisk betingede vandspejlforskelle mellem Kattegat og Østersøen, som udgør hoveddrivkræfterne i situationer med kraftige strømme. Tidevandsstrøm forårsager periodisk variation af overfladehastigheden, men ikke en ændring i strømretningen. Dette ses kun under skillefladen. Tidevandsstrømmen under springflod når jævnligt hastigheder på 0,4 m/s i 7 m dybde (Ref. /5/). Bølgedrevne strømme er kun relevante for vanddybder mindre end 2-3 m og har kun betydning langs kysterne. Vinddrevne strømme er kun af betydning for overfladestrømmen og er uvæsentlige for sedimenttransporten. Analyser af skillefladens beliggenhed i et målepunkt (SBF-07) i Vesterrenden viser, at skillefladen er beliggende dybere end 10,5 m under overfladen i 90% af tiden (Ref. /4/). Da havmøllerne planlægges placeret på vanddybder mellem 6 og 15 m betyder dette, at strømmen i mølleområdet praktisk taget altid følger strømmen i det øverste lag. Dette gælder specielt i perioder af betydning for sedimenttransporten og bundmorfologien, nemlig perioder med stærk strøm og bølger. I 59% af tiden er der nordgående strøm i det øverste lag (i dybden 7 m, Ref. /6/) og i 41% af tiden er den sydgående. Strømhastigheder på 0,8-1 m/s i overfladelaget i begge retninger er ikke usædvanlige i Storebælts dybere render. Ved nordgående strøm vil store dele af mølleområdet (undtaget område ved de to østligste møller) ligge i læ af Sprogø. For størstedelen af området vil sydgående strøm således være af størst betydning for mobiliteten af sedimentet i området. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 40 DHI

Til vurdering af sedimenttransporten vil situationer med høje men ikke ekstreme strømhastigheder/bølger have større betydning end situationer med ekstreme strømhastigheder/bølger, da de moderate hændelser optræder hyppigere end de mere ekstreme og sjældnere hændelser. Strømhastighederne i Storebælt svarende til 1% overskridelsessandsynlighed er i Vesterrenden ca. 1,1-1,2 m/s, mens den tilsvarende hastighed er ca. 1,4 m/s i Østerrenden. Strømhastighederne nord for Sprogø i mølleopsætningsområdet vil dog være væsentligt mindre end i strømrenderne på hver side af Sprogø. I Figur 6-3 og Figur 6-4 er vist de modellerede strømforhold på et tidspunkt med hhv. sydgående strøm- og nordgående strømhastigheder. I situationen med sydgående strøm vil strømmen divergere nord for Sprogø (Figur 6-3) imod de to dybe render, mens området nord for Sprogø vil være en læzone i situationer med nordgående strøm (Figur 6-4). Analyser af strømforholdene i Storebælt i den modellerede 14-dages periode (Ref. /7/) viser, at ved møllepositionerne 1 og 2 ses i situationer med sydgående strøm op til samme maksimale strømhastigheder som i Østerrenden, mens strømhastighederne er approksimativt 40 % eller mindre end strømhastighederne i Østerrenden ved møllepositionerne 3-7. Når strømretningen er nordgående ses strømhastigheder mindre end 50 % af strømhastigheden i Østerrenden ved alle møllepositionerne, og også i disse situationer vil strømhastigheden være størst ved de østligste møller, da disse ligger mindst i læ af Sprogø i forhold til strømretningen. Figur 6-3. Eksempel på strømmønster (2D) under kraftig sydgående strøm. Numeriske resultater modelleret i forbindelse med udarbejdelse af Ref. /7/. Figur 6-4 Eksempel på strømmønster (2D) under kraftig nordgående strøm. Numeriske resultater modelleret i forbindelse med udarbejdelse af Ref. /7/. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 41 DHI

Vandstandsforhold Vandstandsvariationen i Storebælt er forårsaget af tidevand og meteorologiske forhold. Tidevandsvariationen ved middel springflod er 28 cm i Korsør. Under rolige vejrsituationer har tidevandsvariationen størst indflydelse på vandstandsvariationen, mens meteorologiske effekter dominerer i stormsituationer. Med en overskridelsesfrekvens på 2 timer/år fås høj/lavvande på +1.0 m/-0,8 m DNN i Korsør og Slipshavn (Ref. /5/). Bølgeforhold Bølgeparametrene præsenteret i det følgende er beskrevet på baggrund af bølgemålinger på stationer SV og NØ for Sprogø på 10 m vanddybde foretaget i forbindelse med Storebæltsprojektet (Ref. /3/ og Ref. /5/). De største bølger målt ved de to målestationer er fra sydlige eller nordlige retninger, mens bølgehøjderne begrænses af det relativt korte frie stræk fra vestlige og østlige retninger. De største bølger i mølleområdet forventes fra retninger mellem nordvest og nordøst, da skyggeeffekten fra Sprogø begrænser bølgehøjden på bølger fra sydlige retninger. Bølgehøjde, der overskrides i 1% af tiden i et gennemsnitligt år, er af størrelsesordenen 1,1-1,2 m på målepositionerne hhv. SV og NE for Sprogø. Disse situationer kan karakteriseres som typiske høje bølger. Sedimenttransport og bundmorfologi Metode Mobiliteten af havbunden i mølleområdet undersøges dels ved at beregne et overslag over den årlige potentielle sedimenttransportkapacitet i området baseret på resulter fra DHIs STP-model og dels ved at beregne transportfordelingen i området i udvalgte stormhændelser ved hjælp af DHIs model MIKE 21. Estimat af årlig sedimenttransportkapacitet Med DHIs sedimenttransportmodel, STP, kan sedimenttransportraterne beregnes for givne bølgeparametre (højde, periode og retning), strømhastighed og retning, vanddybde og sedimentkornstørrelse. Der er udelukkende foretaget beregninger af den årlige sedimenttransportkapacitet i den vestlige del af mølleområdet, idet bundens beskaffenhed i den østlige del af mølleområdet er hård og immobil. Der er foretaget overslag over den årlige sedimenttransportrate vha. STP-modellen ud fra varigheder og værdier af givne bølgehøjder og strømhastigheder. I sedimenttransportberegningerne af den årlige sedimenttransport estimeres strømhastighederne ved de vestligste møller som 40 % af strømhastigheden i Østerrenden, jævnfør analyserne af strømforholdene i området som beskrevet i foregående afsnit. Sedimenttransportberegninger er nu gennemført for hver strømhastighed og er multipliceret med en varighed for at opnå bidraget til den årlige transportrate. Beregningerne af de årlige sedimenttransportrater er gennemført med to forskellige bølgehøjder. I den ene beregning er anvendt en gennemsnitlig bølgehøjde på H s =0,42 m svarende til den 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 42 DHI

bølgehøjde, der bliver overskredet i 50 % af tiden i et år, og i den anden er der anvendt en høj bølge på H s =1,2 m, der overskrides i kun 1% af tiden i målepunktet NE for Sprogø. Der anvendes en konstant sedimentkornstørrelse på 0,658 mm og en spredning på 1,9 i beregningerne svarende til sedimentparametre for prøve nr. 7, der er udtaget mellem mølle 5 og 6 (Figur 6-1). Der antages ydermere i STP-beregningerne Stokes 1. ordens bølgeteori, og at strøm- og bølgeretningen er sammenfaldende. Den årlige transportrate i området ved de vestligste møller er beregnet til at have størrelsesordenen 10-20 m 3 /m/år. Dette vurderes at være et meget konservativt estimat, da såvel sedimentkornstørrelse, strømhastighed og bølgehøjder er valgt konservativt i beregningerne, men specielt fordi tilgængeligheden af mobilet sand er meget begrænset. Den årlige reelle transportrate i mølleområdet forventes derfor at være begrænset til nogle få m 3 pr meter havbund om året. Mobilitet af sediment i mølleområdet 2D beregninger af transportfelter med MIKE21 Fordelingen af sedimenttransportraterne i området omkring Sprogø under udvalgte stormsituationer er beregnet vha. DHIs MIKE21 model, der består af MIKE21-HD (strømningsmodel), MIKE21-SW (bølgemodel) og MIKE21-ST (sedimenttransportmodel). Strøm og bølger bliver simuleret over et område og med disse som input beregnes sedimenttransporten i MIKE21-ST. Sedimenttransportmodellen er semi-3d, da det vertikale hastighedsprofil beregnes fra de dybdeintegrerede strømnings- og bølgefelter. I stormperioder er en dybdeintegreret strømningsbeskrivelse tilstrækkelig som input til sedimenttransportmodellen, da høje vindhastigheder og bølger vil medføre vertikal opblanding af vandsøjlen. To forskellige strømsituationer beregnes en situation med kraftig nordgående strøm og en situation med kraftig sydgående strøm. Det er valgt at modellere to stormhændelser, med henholdsvis nord- og sydgående strøm, med såvel bølge- samt strømfelter der begge svarer til 1% overskridelse. Situationen med sydgående strøm er testet for henholdsvis en nordlig og en nordvestlig vind- og bølgeretning. En nordlig vindretning giver større bølger i mølleområdet end den nordvestlige vindretning. Situationen med nordgående strøm er testet med bølger fra nordvest. Der er modelleret med en konstant sedimentkornstørrelse på 0,66 mm ligesom i beregningerne af de årlige sedimenttransportrater i foregående afsnit. Det antages i beregningerne, at denne kornstørrelse dækker 100% af bunden, hvilket som nævnt er en meget konservativ antagelse. De beregnede transportkapaciteter vurderes bl.a. derfor at være et udtryk for en øvre grænse af de potentielle transportrater i mølleområdet. Netvidderne (afstand mellem beregningspunkterne) varierer mellem 50 m i interesseområdet nord for Sprogø og 325 m i de omkringliggende arealer. For detaljer i modelopsætningen henvises til baggrundsrapporten. Resultater af modelberegningerne for situationen med sydgående strøm og bølger fra nord ses nedenfor i Figur 6-5 til Figur 6-8. Ved en vind- og bølgeretning fra nord ses af Figur 6-5, at bølgerne har omtrent samme højde (ca. 1 m) ved alle møllepositionerne. Det sydgående strømfelt ses at divergere rundt om Sprogø, således at de højeste strømhastigheder forefindes ved de østligste og vestligste møllepositioner. De østligste møller er udsat for de højeste strømhastigheder. Her er strømhastigheden ca. 1,2 m/s, mens hastigheden ved den centrale mølleposition er 0,4 m/s og ved den vestligste mølle knap 0,7 m/s. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 43 DHI

Forskellen i strømhastigheder afspejles i de potentielle kapaciteter for sedimenttransport. Strøm- og bølgeforholdene gør, at der er størst kapacitet til at flytte sediment til stede ved den østligste mølle. I sedimentkortlægningen i mølleområdet fandtes, at havbunden ved de østligste møllepositioner udgøres af hård bund, mens bundprøver udtaget nær møllerne 5-7 mod vest (jævnfør Figur 6-1) viser en bund bestående hovedsageligt af groft sand. Beregningerne er i overensstemmelse med dette, idet det tyder på, at det sediment, der måtte have været på bunden ved de østlige møller, er transporteret væk fra området, hvilket har resulteret i en hård bund uden mobile sedimenter. Den største faktiske mobilitet af bunden forventes derfor for situationer med sydgående strøm at være omkring de vestligste møller. I Figur 3-196-8 ses det, at der ikke er nogen væsentlig gradient i transportfeltet lokalt i nærheden af de vestlige møller i transportens retning. Et konstant transportfelt (lille gradient) betyder, at der transporteres samme mængde ind i området, som der transporteres ud af området, hvilket antyder, at der hverken vil være tendens til aflejring eller erosion. De beregnede potentielle sedimenttransportkapaciteter har en størrelsesorden på 10-5 m 3 /m/s eller ca. 0,9 m 3 /m/døgn for de modellerede hydrauliske forhold. Beregningerne tyder på, at der kun sker meget begrænsede ændringer i bunden i dette område. Den beregnede hændelse svarer til bølge- og strømparametre, der (hver for sig) overskrides i 1% af tiden eller 3,65 døgn i et gennemsnitsår. I Storebæltsprojektet fandt man, at høje strømhastigheder og høje bølger ikke er stærkt korrelerede, og de kombinerede hændelser med 1% overskridelse vil derfor i praksis optræde væsentlig sjældnere en i 1% af tiden. Resultater for de øvrige modelberegninger bekræfter ovenstående konklusioner. Figur 6-5 Bølgefelt for bølger og vind fra nord med markering af vindmøllernes placering nord for Sprogø. Farveskalaen angiver bølgehøjden. Pilenes retning angiver bølgeretning og deres længde bølgehøjden. Referencepil til højre i figuren angiver H s =1 m. Møllernes placering er markeret nord for Sprogø. Sydgående strøm og bølger fra nord. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 44 DHI

Figur 6-6 Sydgående strøm. Vind- og bølgeretning fra nord. Møllernes placering er markeret nord for Sprogø. Sydgående strøm og bølger fra nord. Figur 6-7 Sedimenttransportfelt for sydgående strøm og bølger fra nord. Møllernes placering er markeret nord for Sprogø. Sydgående strøm og bølger fra nord. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 45 DHI

Figur 6-8 Sedimenttransportfelt for sydgående strøm og bølger fra nord i nærområdet omkring møllerne markeret nord for Sprogø. Sydgående strøm og bølger fra nord. 6.2 Påvirkning i driftsfasen Konklusion Undersøgelsen af bundens mobilitet i den nuværende situation, som beskrevet i det foregående afsnit, viser, at havbunden vil være stabil i mølleområdet. Undersøgelserne af havvindmøllernes påvirkning af de hydrauliske forhold viser desuden, at bølge- og strømforhold kun påvirkes i helt ubetydelig grad af møllernes tilstedeværelse. På denne baggrund vurderes det, at havbunden i mølleområdet generelt ligeledes vil være stabil efter opførelsen af møllerne. Herudover vurderes eventuelle erosions- og depositionszoner lokalt omkring scourbeskyttelsen at være så begrænsede, at de vil være uden betydning for funktionaliteten af såvel havvindmøller som scourbeskyttelse. Effekten af de meget små påvirkninger i hydrografien som følge af havvindmøllerne vil være uden betydning for sedimenttransporten ved Sprogøs nordkyst og for stabiliteten af denne kyststrækning. Effekten af tilstedeværelsen af syv havvindmøller nord for Sprogø vurderes at have ubetydelige påvirkninger på de kyst- og bundmorfologiske forhold. Morfologiske forhold omkring vindmøllefundamenterne I Ref. /7/ er det vurderet, at 0,5% af den indkommende bølgeenergi vil blive reflekteret som følge af vindmøllerne. Det er ligeledes fundet, at vindmøllerne vil øge strømmodstanden i mølleområdet med 2-5%, og det vurderes, at dette kun vil betyde en ændring af strømmønstret meget lokalt omkring møllerne. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 46 DHI

Der forventes ikke virkninger på de overordnede morfologiske forhold i området som følge af placeringen af de syv havvindmøller nord for Sprogø. Dette er begrundet i følgende forhold: Der er en meget begrænset mobilitet af havbunden i mølleområdet i den nuværende tilstand Havvindmøllerne med tilhørende fundamenter og scourbeskyttelse vil ikke medføre nævneværdige ændringer i de generelle hydrografiske forhold i området. Lokal erosion og aflejring omkring havvindmøllerne forventes at være uden betydning. Meget tæt på møllernes fundamenter og lige uden for scourbeskyttelsen (inden for en afstand af scourbeskyttelsens diameter fra havvindmøllerne) vil de lokale hydrauliske forhold naturligvis ændres lidt i forhold til den nuværende situation, idet der altid vil være en overgangszone fra det område, der er beskyttet mod scour og det tilgrænsende ubeskyttede område. Men generelt vil scourbeskyttelsen blive dimensioneret således, at det område, hvor der er væsentlige 3D effekter i de hydrauliske forhold, vil være dækket af scourbeskyttelsen. De ændrede hydrauliske forhold udenfor scourbeskyttelsen er således begrænsede til de generelle ubetydelige ændringer i de hydrauliske forhold, som beskrevet ovenfor, og de små ændringer, som tilstedeværelsen af scourbeskyttelsen medfører. De meget små årlige transportrater beregnet i området i ovenstående afsnit giver dog anledning til at konkludere, at der ikke vil forekomme væsentlige erosions- eller depositionszoner omkring havvindmøllernes scourbeskyttelse. Små depositionsfelter kan dog forekomme i læsiden af strukturerne i forhold til strømretningen. Evt. mindre erosion vil kunne forekomme langs siderne af scourbeskyttelsen, hvor siderne skal forstås i forhold til strømretningen. Grundet bundens beskaffenhed vurderes det, at de vestligste møller er de mest udsatte for evt. lokal erosion. Det vurderes dog, at aflejring/erosion omkring scourbeskyttelsen vil være ubetydelig for funktionaliteten af såvel scourbeskyttelse som havvindmøllernes fundamenter. Det er gængs hydraulisk praksis at strømline konstruktioner således, at påvirkningen af strøm og bølger reduceres. Dette betyder evt., at mindre forekommende erosion reduceres ved en cirkulær frem for firkantet form af fundamentet. Sprogøs nordlige kystlinie Hele kystlinien langs den nye Sprogøs nordlige kystlinie er beskyttet af en sammenhængende stenkastning. På den vestlige del af Sprogøs nordkyst er der en ca. 400 m lang strækning, hvor kysten består af den oprindelige Sprogøs kystlinie. På denne strækning er der to moræneknolde, som er lidt fremskudte i forhold til det generelle kystlinieforløb. Disse to strækninger er ligeledes beskyttede med stenkastninger, mens de mellemliggende strækninger er ubeskyttede. På disse ubeskyttede strækninger er der mindre erosion/mobilitet af profilet, som hovedsagelig forekommer under storm og højvande. Under alle tilfælde vil virkningen af møllerne på de kystmorfologiske forhold være absolut ubetydelig og ikke mærkbar på denne kyststrækning. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 47 DHI

6.3 Påvirkning i anlægs- og nedrivningsfasen Påvirkning i anlægsfasen Konklusion Det vurderes, at påvirkningerne i anlægsfasen af havvindmølleparken vil være helt ubetydelige for såvel kyst- som bundmorfologi. Denne vurdering baseres på: o en kort installationsfase og et begrænsede omfang af installationsanlægget. Gravitaionsfundamenterne antages at blive støbt i havn og dernæst transporteret til mølleopsætningsområdet. Placeringen af møllefundamenterne nord for Sprogø forventes ikke at kræve opbygning af midlertidige hjælpekonstruktioner og installationsfasen forventes at have en varighed af størrelsesordenen en uge eller mindre for hvert møllefundament. o en meget begrænset mobilitet af havbunden, jævnfør afsnit 6.1. Påvirkning i nedrivningsfasen Konklusion Nedrivning og fjernelse af havvindmøller og fundamenter vil ved hver mølleposition efterlade et hul i havbunden. Den omkringliggende scourbeskyttelse udlagt til beskyttelse af fundamenterne i driftsfasen kan anvendes til opfyldning af disse huller. Volumenet af sten til scourbeskyttelsen forventes at have samme størrelse som volumenet af fundamenthullerne. Hvis der mod forventning efterlades huller i havbunden vil den resterende naturlige tilbagefyldning af hullerne i havbunden foregå langsomt som følge af den beskedne mobilitet af havbunden i området, jævnfør afsnit 6.1. Afhængig af det tilbageværende huls dybde vil en naturlig tilbagefyldning tage i størrelsesordenen 10 år. Dette forudsætter en diameter af fundamentet på 20 m, et hul der umiddelbart efter nedrivningen har en dybde på 1-2 m og en årlig sedimenttransportrate i området på et par m 3 /m/år (jævnfør afsnit 6.1). Indflydelsen på hydrografien af tilbageværende huller i havbunden vil i tiden indtil fuld tilbagefyldning er opnået være meget lille. Påvirkninger i og i tiden efter nedrivningsfasen vurderes derfor have en helt ubetydelig effekt på bundmorfologien og på Sprogøs nordkyst. 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 48 DHI

7 REFERENCER /1/ Danmarks Natur bd. 3. Politikens Forlag. 1979 /2/ Danmarks Natur bd. 4. Politikens Forlag. 1980. /3/ Hermansen, B. and Jensen, J.B. (2000). Digital Sea Bottom Sediment Map around Denmark. GEUS report 2000/68. 2000. /4/ DHI (1998). The Great Belt Link: The Great Belt Link. Environmental programme 1996/97/98. Documentation of the zero solution. Validation of CD model and update of CD status. 1998. /5/ DHI (1998). Hydrographic Conditions in Storebælt. Maj 1998. /6/ DHI (2008). Storebæltsbroen. Hydrauliske undersøgelser. Delrapport 7. Hydrografiske forhold. Juli 1998. /7/ DHI (2008). Hydrografiske forhold og vandkvalitet. Rapport til Sund & Bælt, juli 2008. /8/ DONG Energy-Renewables (3006). Horns Rev 2 Havmøllepark. Vurderinger af Virkninger på Miljøet. VVM- redegørelse. Oktober 2006. /9/ emc (2008). Sprogø havvindmøller. VVM sagsbehandling. Rammer for undersøgelser vedrørende Fisk og Fiskeri. 29. april 2008 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc 49 DHI

BILAG 11801789-Sprogo-VVM-Kyst-bundmorf-FINAL.doc DHI

BILAG A Sedimentbundprøver 11801789-sprogo-vvm-kyst-bundmorf-FINAL.doc DHI

11801789-sprogo-vvm-kyst-bundmorf-FINAL.doc A-1 DHI

BILAG B MIKE213 FM-HD, MIKE21 FM-SW, MIKE213 FM-ST beskrivelser 11801789-sprogo-vvm-kyst-bundmorf-FINAL.doc DHI