Nord Stream- ympäristövaikutusten arviointiasiakirjat Espoon sopimuksen mukaisia konsultaatioita varten

Transkriptio

1 Nord Stream- ympäristövaikutusten arviointiasiakirjat Espoon sopimuksen mukaisia konsultaatioita varten Nord Stream Espoo-raportti: Avaintehtäväraportti Merenpohjan muokkaustyöt ja ankkureiden käsittely Helmikuu 2009 Finnish version KIP Seabed Intervention Works and Anchor Handling

2 Huomautus: Espoon sopimuksen mukaisia neuvotteluja varten laadittua Nord Streamin ympäristövaikutusten arviointiin liittyvää raporttikokonaisuutta kutsutaan jäljempänä ja kaikessa kokonaisuuden puitteissa toimitettavassa dokumentaatiossa Nord Streamin Espoon raportiksi tai Espoon raportiksi. Nord Streamin Espoon raportin englanninkielisestä versiosta on laadittu käännökset yhdeksällä asiaankuuluvalla kielellä (jäljempänä käännökset). Siinä tapauksessa, että jokin käännös ja englanninkielinen versio ovat keskenään ristiriidassa, englanninkielinen versio on ratkaiseva.

3 Sisällys Sivu 1 Johdanto 7 2 Tausta ja nykytilanne Itämeren geologia Geologiset olosuhteet Veden syvyys Putkilinjan reitin kehitys Merenpohjan tutkimukset Reitin valinta ja optimointi Välttämättömät merenpohjan muokkaustyöt 14 3 Merenpohjaan kohdistuvia häiriöitä aiheuttavat toimet Merenpohjan muokkaustyöt Putkikaivannon kaivaminen Kiviaineksen kasaaminen Tukirakenteet Rantautumispaikkojen rakentaminen Putken laskeminen ja ankkureiden käsittely Muokkaustöiden laajuus Venäjä Suomi Ruotsi Tanska Saksa 33 4 Vaikutusten arviointi Mahdolliset ympäristövaikutukset Arviointimenetelmät Sedimentin leviämisaste merenpohjan muokkaustöiden aikana Sedimentin leviäminen suoraan merenpohjaan laskettavan putken laskemisen aikana Sedimentin leviäminen ankkureiden käsittelyn seurauksena Sedimenttien leviäminen Ympäristövaikutukset Vaikutusten yhteenveto Yhteenveto vaikutuksista rantautumisalueisiin Rajat ylittävät vaikutukset 53

4

5 Lyhenne Suomi Englanti tai alkuperäinen kieli EEZ Talousvyöhyke Exclusive Economic Zone GRT Greifswaldin vastaanottoasema Greifswald Receiving Terminal HDPE Korkeatiheyksinen polyeteeni High-density Polyethylene ISB Käytönaikainen vääntyminen In-service Buckling KP Kilometrikohta Kilometre Post PAH Polysykliset aromaattiset hiilivedyt Polycyclic Aromatic Hydrocarbons PBCS Portovajan lahden kompressoriasema Portovaya Bay Compressor Station

6

7 7 1 Johdanto Nord Stream -putkilinjojen rakentamisvaiheessa tehtävät maatyöt, joiden avulla varmistetaan, että putkilinjalla on vakaa alusta merenpohjassa, aiheuttavat merenpohjaan kohdistuvia häiriöitä. Niitä aiheuttavat myös ankkurit, joita käytetään putkenlaskualuksen liikuttamiseen putken laskemisen aikana. Merenpohjan maatöiden, niin kutsuttujen muokkaustöiden, aiheuttamat merenpohjaan kohdistuvat häiriöt on pyritty vähentämään mahdollisimman vähäisiksi toteuttamalla laaja ja jatkuva reitin optimointiprosessi, joka perustuu erittäin yksityiskohtaisiin geofyysisiin, geoteknisiin ja ympäristötieteellisiin selvityksiin. Tästäkin huolimatta muokkaustöitä tarvitaan joissakin paikoissa. Tarvittavia muokkaustöitä ovat esimerkiksi putkilinjan kaivaminen merenpohjaan, kiviainespenkereiden rakentaminen ja ruoppaus rantautumispaikoissa. Muokkaustöitä tarvitaan siksi, että merenpohjan olosuhteet vaihtelevat Nord Stream -putkilinjan reitin varrella. Muokkaustöihin liittyy erilaisia menetelmiä, joita tarvitaan putkilinjan eheyden varmistamiseksi ennalta määritettyjen vapaita jännevälejä, putken jännityksiä ja pohjaetäisyyksiä koskevien hyväksyttävien raja-arvojen mukaisesti. Merenpohjaa siis muokataan, jotta putkilinja voidaan suojata mahdollista vioittumista vastaan. Yleisen käytännön mukaan muokkaustyöt (ja siten merenpohjaan kohdistuvat häiriöt) pyritään pitämään mahdollisimman vähäisinä taloudellisista syistä, mutta samalla myös ympäristöön ja ihmisten toimintaan kohdistuvat vaikutukset pysyvät vähäisinä. Merenpohjaan kohdistuvia häiriöitä saattaa syntyä myös putken laskemisen aikana siirrettäessä ankkureita, joiden avulla putkenlaskualus pysyy paikallaan. Ankkuroitua putkenlaskualusta ohjataan jopa 12 ankkurilla, joita käsitellään hinaajilla. Seuraavissa luvuissa esitellään tarkemmin merenpohjaan kohdistuvia häiriöitä aiheuttavien toimien tausta ja laajuus. Luvuissa esitellään myös geologiset ja morfologiset olosuhteet, joiden vuoksi merenpohjan muokkaustöitä tarvitaan. Tätä taustaa vasten esitellään harkitut muokkaustyöt, ja yksittäisissä maissa tarvittavista muokkaustöistä esitetään yhteenveto. Merenpohjaan kohdistuvat häiriöt yritetään pitää mahdollisimman vähäisinä kaikin mahdollisin keinoin, mutta fyysiseen, biologiseen ja sosioekonomiseen ympäristöön kohdistuvia vaikutuksia ei kuitenkaan voida sulkea pois kokonaan. Väistämättömistä vaikutuksista ja vaikutusten arviointiin käytetyistä menetelmistä esitetään yhteenveto.

8 8 2 Tausta ja nykytilanne 2.1 Itämeren geologia Geologiset olosuhteet Itämeri sijaitsee Euraasian mannerlaatalla, jossa geologiset olosuhteet ovat suhteellisen vakaat. Itämeren geologisiin ominaispiirteisiin kuuluu sedimenttipeitteinen kallioperä. Itämeren alueen geologisesti tärkein ominaisuus on suuri vajoama kiteisen peruskallion vanhimmassa osassa. Tämä vajoama muodostaa altaan, joka on täyttynyt sedimenttiperuskalliolla, joka paksunee voimakkaasti ja nuorenee etelään päin siirryttäessä (Kuva 2.1). Nämä nuoret kivilajit ovat prekambrista kalliota pehmeämpiä, ja jääkaudet ovat kuluttaneet niitä. Kallionperän päälle on kerrostunut uudempia kvartäärikautisia sedimenttejä. Kuva 2.1 Itämeren alueen kallioperän geologia

9 9 Kallioperän pinnan muovautumiseen ovat vaikuttaneet fluviaalinen ja glasiaalinen eroosio. Notkot ja laaksot ovat Itämeren merenpohjan morfologian korostuneita erityispiirteitä. Notkot ja laaksot ovat muodostuneet kallioperän eroosiolle alttiiden kerrosten eroosion seurauksena. Kvartäärikautiset sedimenttikerrostumat peittävät Itämeren merenpohjan lähes täydellisesti. Nämä kerrostumat ovat muodostuneet viimeisen jääkauden sekä Itämeren jääkauden jälkeisten kehitysvaiheiden aikana. Sedimentit ovat jakautuneet merenpohjaan nykyisiin sedimentaatio- ja eroosioalueisiin Itämeren kvartäärikautisen geologisen historian myötä. Peruskalliota, joka ei ole nuorien sedimenttien peitossa, on vain rannikon läheisyydessä olevilla alueilla varsinaisen Itämeren pohjoisosassa ja Suomenlahdella tai paikoissa, joissa merenpohjassa on jyrkkiä rinteitä. Jääkautiset kerrostumat ovat pääosin jääkautista moreenia, jossa raekoko vaihtelee savesta lohkareisiin. Suurin osa moreenista kerrostui jäätiköiden alla, ja ne ovat kovia ja erittäin vahvoja niiden päällä olleen jään aiheuttaman paineen vuoksi. Moreenikerrostumien paksuus vaihtelee muutamasta metristä useisiin kymmeniin metreihin. Näkyvissä oleva moreeni on altis eroosiolle merenpohjan topografisten kohoumien päällä tai sivuilla sekä jyrkissä rinteissä. Jääkautisten kerrostumien päällä on jääkauden myöhäisvaiheessa ja jääkauden jälkeen muodostuneita sedimenttejä. Jääkauden myöhäisvaiheen sedimentit ovat pääosin savea, silttiä ja hiekkaa. Näiden kerrostumien päällä on vielä nuorempia, pääosin savesta ja siltistä muodostuvia kerrostumia. Itämeren merenpohjan sedimenttien jakautumaan ovat vaikuttaneet useat tekijät, kuten veden syvyys, aaltojen koko ja vesivirtojen liikkeet. Kaksi yleistä vyöhykettä voidaan erottaa: sedimentaatioalue ja eroosioalue eli kerrostumaton alue. Sedimentaatioalueita ovat esimerkiksi syvät altaat ja suojaiset alueet, kuten Suomenlahti ja varsinaisen Itämeren pohjoisosa (katso Kuva 2.2), Eroosioalueita eli kerrostumattomia alueita on sen sijaan alueilla, jotka ovat alttiita aaltojen tai merivirtojen aiheuttamalle veden liikkeelle, kuten Gotlannin etelä- ja lounaispuolella. Sedimentaatioalueen ylimpien kerrosten nuorimmat sedimentit ovat tavallisesti savea ja mutaa, joissa on runsaasti orgaanisia aineksia ja vettä. Hienojakoisissa sedimenteissä rakenne on löysä ympäristön matalaenergisten sedimenttien ja niiden suuren orgaanisten aineiden määrän vuoksi. Heikotkin merivirrat voivat kuljettaa sedimenttejä syvemmille tai suojaisille alueille, joista muodostuu näiden sedimenttien kerääntymisalueita. Kerrostumien paksuus vaihtelee huomattavasti. Näille nuorille ja löysille sedimenteille on ominaista heikko kantavuus, ja ne voivat aiheuttaa vakausongelmia merenpohjan pinnanmuodoista riippuen.

10 Veden syvyys Itämeri on puoliksi sulkeutunut alue, josta on yhteys Pohjanmereen Tanskan salmien kautta. Itämeri koostuu viidestä pääalueesta. Nord Stream -putkilinjojen suunnitellaan kulkevan varsinaisen Itämeren ja Suomenlahden poikki, katso Kuva 2.2. Kuva 2.2 Itämeren poikki kulkeva Nord Stream -kaasuputkilinja Itämeri jakaantuu syvyysolosuhteiden perusteella useisiin altaisiin eli syvänteisiin. Matalat merialueet erottavat nämä syvänteet toisistaan (Kuva 2.2). Enintään 459 metrin syvyiset syvimmät alueet sijaitsevat varsinaisen Itämeren pohjois- ja keskiosassa. Itämeren lounaisosassa Bornholmin salmen matalan merialueen enimmäissyvyys on puolestaan 45 metriä. Suomenlahden syvin kohta on 123 metrin syvyinen. Vesi syvenee vähitellen Nord Stream -putkilinjan reitillä Suomenlahdella (Kuva 2.3). Tutkitun reitin varrella veden syvyys vaihtelee 43 metristä 203 metriin Suomen ja Ruotsin

11 11 talousvyöhykkeiden välisen rajan lähellä. Tämän jälkeen veden syvyys pienenee vähitellen Saksan rantautumispaikkaa kohti. Veden syvyyden pienenemisen katkaisevat paikallisesti syvät allasmuodostelmat, kuten Fårön syvänne, Gotlannin syvänne ja Bornholmin allas. Syvänteitä erottavat toisistaan vaihtelevat matalikot, kuten Gotska Sandön matalikko ja Hoburgs Bank. Kuva 2.3 Tutkitun putkikäytävän syvyysolosuhteet Suomenlahden ja varsinaisen Itämeren epätasainen merenpohja ja hydrodynaamiset olosuhteet, joissa on kerrostunut hyvin pehmeitä sedimenttejä, muodostavat haasteen putkilinjan rakentamiselle ja tekevät merenpohjan muokkaustyöt välttämättömiksi. 2.2 Putkilinjan reitin kehitys Merenpohjan tutkimukset Yleiskuva Itämeren merenpohjan geologisista olosuhteista muodostettiin saatavilla olevan kirjallisuuden sekä Itämerta ympäröivien maiden asianomaisista laitoksista kerättyjen tietojen perusteella. Putkilinjan reitti ja välttämättömien merenpohjan muokkaustöiden suunnitelma on kuitenkin valittu hankkeen valmistelun yhteydessä toteutettujen yksityiskohtaisten tutkimusten perusteella.

12 12 Merenpohjan pinnanmuotoja, jotka viime kädessä määräävät putkilinjan reitin, tutkittiin useilla geofyysisillä tutkimuksilla. Näiden tutkimusten avulla kartoitettiin veden syvyys, merenpohjan morfologia ja geologiset olosuhteet putkikäytävässä merenpohjan pinnalla ja sen alapuolella. Geofyysisissä tutkimuksissa käytettyjä tutkimuslaitteistoja olivat muun muassa kaikuluotaimet, joilla kartoitettiin syvyysolosuhteet, viistokaikuluotain, jonka avulla määritettiin merenpohjan sedimentin tyyppi, sekä sedimenttikaikuluotaimet, joiden avulla kartoitettiin merenpohjan alapuoliset geologiset kerrostumat (Kuva 2.4). Kuva 2.4 Merenpohjan tutkiminen menetelmät ja laitteisto Geofyysisten tutkimusten lisäksi on tehty geoteknisiä tutkimuksia. Näiden tutkimusten avulla kerättiin tietoja, joiden avulla putkilinjaa suunnittelevat insinöörit pystyivät määrittelemään putkilinjan ja merenpohjan vakauden. Geoteknisten kokeiden yhteydessä otettiin erilaisia kairausnäytteitä jopa useiden metrien syvyydestä merenpohjan pinnan alapuolelta laboratoriossa analysointia varten. Paikan päällä tehtyjen kokeiden ja laboratoriokokeiden avulla on määritetty pinnanalaiset suunnitteluun vaikuttavat geotekniset ominaisuudet Reitin valinta ja optimointi Merenpohjan topografiasta sekä kerrostuneiden sedimenttien ja sedimentaation nykytilanteesta putkilinjan reitillä on luotu kuva geofyysisissä ja geoteknisissä tutkimuksissa saatujen tietojen perusteella.

13 13 Kuten edellä on mainittu, merenpohja ei ole tasainen, vaan sen pinnanmuodot ovat vaihtelevat muun muassa kallioiden ja syvänteiden vuoksi. Vaikka putkilinjat on mahdollista laskea mutkalle, ne ovat kuitenkin rakenteeltaan verrattain jäykät, eikä kaikkia merenpohjan pohjanmuotojen muodostamia esteitä voida kiertää putkea taivuttamalla. Merenpohjan huolellisen kartoituksen avulla putkilinjoille on määritetty optimaalinen reitti, jonka varrella merenpohjan muokkaustöitä tarvitaan mahdollisimman vähän. Kuva 2.5 sisältää esimerkin merenpohjan epätasaisista pinnanmuodoista ja reitin optimoinnista, jotta kallioharjanteiden, kovan moreenin tai eroosiolle alttiiden merenpohjan ominaisuuksien ylittäminen voidaan välttää. Kuva 2.5 Esimerkki putkilinjan reitin optimoinnista Suomenlahdella. Suora reitti (punainen viiva) on korvattu reitillä, jonka varrella kiviainesta täytyy kasata vähemmän (vihreä viiva) Lisäksi reittivaihtoehtojen arviointiin ovat vaikuttaneet tekniset näkökohdat, jotka on otettava huomioon ensisijaisen reitin kehittämisessä. Ympäristön suojelun lisäksi hankkeen ensisijainen tavoite on ollut varmistaa putkilinjan eheys. Parhaan reitin määrittäminen putkilinjalle on ollut monimutkainen prosessi, joka on jatkunut läpi hankkeen eri vaiheiden toteutettavuustutkimuksista yksityiskohtaiseen suunnitteluvaiheeseen. Ensisijaisen reitin valinta on edistynyt hankkeen suunnittelun myötä. Sovellettavat tiedot ja olosuhteet on otettu huomioon jokaisessa vaiheessa, joista on muodostunut jatkuva optimointiprosessi.

14 Välttämättömät merenpohjan muokkaustyöt Reitin tarkasta optimoinnista huolimatta merenpohjan valmistelua ja muokkaamista ei voida välttää kokonaan. Merenpohjan muokkaustyöt toteutetaan perinteisesti kaivutöinä (ja ruoppauksena) tai kiviaineksen kasaamisena. Muutamassa paikassa soran paino kuitenkin ylittää alla olevan maaperän kantavuuden, eikä vakautta voida saavuttaa. Tällaisissa paikoissa on käytettävä vaihtoehtoisia ratkaisuja eli tukirakenteita. Jo hankkeen aikaisessa vaiheessa teknisten vaihtoehtojen harkinnan yhteydessä päätettiin, ettei putkilinjan asennustöiden aikana räjäytetä kalliota, koska räjäyttäminen voisi aiheuttaa merkittäviä ympäristövaikutuksia. Vastaavasti myöskään leikkaamista ei ole harkittu vaihtoehtoisena menetelmänä ympäristösyistä ja sen vuoksi, että tietyillä alueilla leikkaaminen ei ole toteuttamiskelpoinen vaihtoehto merenpohjan ominaisuuksien takia. Kuva 2.6 sisältää graafisen esityksen siitä, miten merenpohjan erilaisten valmistelu- ja muokkausmenetelmien harkitsemista on sovellettu putkilinjan suunnittelussa. Kuva 2.6 Merenpohjan valmistelu- ja muokkausmenetelmän ensisijaisuus Myös itse putken laskeminen ja siihen liittyvä välttämätön ankkureiden käsittely aiheuttavat merenpohjaan kohdistuvia häiriöitä, mutta näitä ei ole luokiteltu muokkaustöiksi.

15 15 3 Merenpohjaan kohdistuvia häiriöitä aiheuttavat toimet 3.1 Merenpohjan muokkaustyöt Itämeren merenpohjan olosuhteiden vuoksi merenpohjaa joudutaan muokkaamaan tietyissä paikoissa ennen putken laskemista ja sen jälkeen, jotta voidaan varmistaa, että putkilinjoilla on vakaa alusta meren pohjalla ja että ne ovat suojassa seuraavilta vaikutuksilta: Liiallinen putkilinjojen rasitus vapaiden jännevälien vuoksi (epätasaisella merenpohjalla putkilinjat saattavat jäädä roikkumaan kovien harjanteiden varaan, jolloin ne eivät ole tuettuja ja ovat notkolla keskeltä) Putkilinjojen liiallinen liikkuminen esimerkiksi tuulen, aaltojen, merivirtojen ja lämpötilan vaihteluiden vaikutuksesta Laivaliikenteen vaikutukset Seuraavia menetelmiä käytetään tarvittavissa paikoissa putkilinjojen eheyden varmistamiseksi: Kaivu, ruoppaus ja jälkitäyttö Täytemateriaalin ja kiviaineksen (soran) kasaaminen (Esivalmistettujen) tukirakenteiden asentaminen Kaikkia näitä kolmea ratkaisua varten hankkeessa on arvioitu ja valittu huolellisesti teknisesti ja ympäristön kannalta parhaiten sopivat menetelmät ja laitteistot. Koko putkilinjaa koskevat merenpohjan muokkaustoimenpiteet tehdään kolmessa vaiheessa: Vaihe 1 Tämä vaihe koostuu ennen putken laskemista tehtävistä muokkaustöistä Vaihe 2 Tämä vaihe koostuu putken laskemisen jälkeen, mutta ennen koeponnistusta tehtävistä muokkaustöistä Vaihe 3 Tämä vaihe koostuu koeponnistuksen jälkeen tehtävistä muokkaustöistä Putkikaivannon kaivaminen Joillakin alueilla (etenkin matalissa vesissä) putkilinjojen vedenalainen asennus edellyttää lisävakautusta ja/tai suojausta hydrodynaamista kuormitusta (esimerkiksi aaltoja ja merivirtoja)

16 16 vastaan. Vakaus voidaan saavuttaa kaivamalla putkilinja merenpohjaan ja täyttämällä kaivanto (tarvittaessa). Kaivu voidaan toteuttaa joko ennen putkilinjan asentamista esileikattuna (putken laskemista edeltävänä) kaivantona tai putken laskemisen jälkeen, kun putkilinja on laskettu merenpohjaan (putken laskemisen jälkeinen kaivutyö). Ennen putken laskemista Saksassa ja Venäjällä rannikon lähellä olevilla matalikoilla ennen putken laskemista tehtävä kaivutyö toteutetaan ruoppaamalla (vedenalainen kaivu) matalan vedensyvyyden ja putkilinjojen tarvittavan hautautumissyvyyden takia. Saksan rannikon läheisellä alueella putkilinjojen peittäminen on tarpeellista niiden suojaamiseksi ankkuroivilta ja karille ajavilta aluksilta. Suojaaminen on tarpeen myös viranomaisvaatimusten noudattamiseksi ja pohjavakauden varmistamiseksi. Ruoppaus (vedenalainen kaivu) suoritetaan mekaanisilla laitteilla. Ruoppauksessa voidaan käyttää esimerkiksi kuokkaruoppaajia, imuhoppereita, ketjukauharuoppaajia ja kahmariruoppaajia. Kuva 3.1 on esimerkki kellukkeeseen asennetusta hydraulisesta kuokkaruoppaajasta. Kuva 3.1 Kellukkeelle asennettu hydraulinen kuokkaruoppaaja Putken laskemisen jälkeen Putken laskemisen jälkeinen kaivu on yleisin syvässä vedessä käytettävä kaivumenetelmä. Putkikaivannon kaivaminen putken laskemisen jälkeen vaatii kaivamista vain aivan putken alta, kun taas putkikaivannon kaivaminen ennen putken laskemista vaatii kaivamista huomattavasti

17 17 suuremmalta leveydeltä asennusaluetta varten. Putkikaivannon kaivamisessa ennen putken laskemista on lisäksi se riski, että kaivanto täyttyy luonnollisesti ennen putken asennusta. Yleensä putkikaivanto voidaan kaivaa putken laskemisen jälkeen paikoissa, joissa veden syvyys on vähintään metriä, ja kaivannon syvyys voi olla 1,5 metriä. Kaivutyö suoritetaan putken laskemisen jälkeen auraamalla. Poistettu aines jätetään merenpohjaan putkilinjan välittömään läheisyyteen, eikä kaivantoa yleensä täytetä. Osittaista luonnollista täyttymistä tapahtuu kuitenkin virtausten vaikutuksesta. Putkikaivanto kaivetaan putken laskemisen jälkeen joissakin paikoissa Ruotsin ja Tanskan talousvyöhykkeillä, joissa hydrodynaamiset kuormitukset voivat muutoin vaarantaa putkilinjan vakauden. Kuva 3.2 Putkiaura tukialuksella (vasemmalla) ja toiminnassa merenpohjassa (oikealla) Auraus suoritetaan putkiauralla (Kuva 3.2), joka viedään merenpohjaan putken yläpuolella olevasta emoaluksesta. Putki nostetaan tämän jälkeen hydraulisilla pihdeillä auraan ja tuetaan telojen päälle auran etu- ja takapäässä. Telat on varustettu punnituskennoilla, jotka ohjaavat lastausta putkilinjalle kaivutyön aikana. Vetoköydet yhdistetään auraan emoaluksesta, jolla auraa sitten vedetään merenpohjassa, jolloin muodostuu kaivanto. Yleensä emoalus pystyy vetämään auraa itse, mutta tarvittavan kokonaisvetovoiman ja emoaluksen suorituskyvyn mukaan voidaan tarvittaessa käyttää samanaikaisesti lisähinaajia. Kun kaivutyö tehdään putkiauralla, aura laukaistaan ja kelataan takaisin emoalukselta A:n muotoisen kehyksen avulla. Emoaluksessa on myös kaikki auran ohjausjärjestelmät. Putkilinjan kaivannon täyttäminen Aaltojen ja virtausten aiheuttamista sedimenttien liikkeistä johtuvaa kaivannon luonnollista täyttymistä tapahtuu joissakin putkilinjan osissa. Pakotettua eli keinotekoista täyttöä tarvitaan alueilla, joilla aktiivinen suojaus on välttämätöntä. Venäjän ja Saksan rantautumispaikoissa

18 18 putket haudataan kokonaan merenpohjaan, jotta rannikkoalueen sedimentin siirtymismekanismit eivät vaikuta putkien vakauteen. Maa-aines poistetaan, varastoidaan tilapäisesti ja käytetään täyttöön Kiviaineksen kasaaminen Kiviaineksen kasaamisella tarkoitetaan sitä, että karkeaa soraa ja pieniä kiviä sijoitetaan paikallisesti muotoilemaan merenpohjaa ja tukemaan putkilinjaa, jotta se pysyy ehjänä pitkällä aikavälillä. Kiviaineksen kasaamista esitetään pääasialliseksi vapaan jännevälin korjaukseen tarkoitetuksi muokkausmenetelmäksi. Kiviaineksen kasaamisessa käytetään maalla olevista louhoksista louhittua kiviainesta. Merenpohjan muokkauksessa suunnitelmien mukaan käytettäviä kiviaineksen kasaamistyötyyppejä ovat kiviainestuet (ennen putken laskemista ja putken laskemisen jälkeen) ja sorapeite (putken laskemisen jälkeen). Kiviainesta kasataan Venäjällä, Suomessa ja Ruotsissa, joiden alueella merenpohja on epätasainen. Kuva 3.3 esittää putkenlaskualusta, jota käytetään kiviaineksen kasaamiseen, sekä laskuputkea, jonka kautta kiviainestuki kasataan merenpohjaan. Kuva 3.3 Alus, jossa on joustava laskuputki (vasemmalla) ja lähikuva laskuputkesta, joka levittää kiviä putkilinjan ympärille (oikealla) Sora ja kivet kuljetetaan laskuputkialuksella kohtiin, joissa kiviainesta täytyy kasata. Kiviaines lastataan laskuputkeen laivassa olevilla kuljettimilla. Kiviaines putoaa vesipatsaan läpi kulkevan laskuputken läpi. Insinöörit ovat suunnitelleet kunkin kiviaineksesta tehdyn tukirakenteen geometrian tarkasti, jotta tarvittava kiviainesmäärä olisi mahdollisimman pieni. Kiviainestäytteen muoto vaihtelee merenpohjan olosuhteiden (sedimentin tyypin ja kantavuuden), paikallisten syvyysolosuhteiden, virtausten ja muiden vastaavien tekijöiden mukaan. Laskuputken alaosassa

19 19 on antureita ja suuttimet, joiden avulla kukin kiviaineksesta tehty tukirakenne voidaan muotoilla tarkasti. Kiviainestöitä tarvitaan pääasiassa seuraaviin tarkoituksiin: Kiviaineksesta tehdyt tukirakenteet vapaiden jännevälien korjaamiseen (ennen putken laskemista ja sen jälkeen) Sorapeite (putken laskemisen jälkeen) vakauttamaan putkea lisää putken laskemisen jälkeen (tietyissä osissa) Soraperustus paikkoihin, joissa putkiosat on hitsattu yhteen (liitoskohta) Kiviaineksesta tehdyt tukirakenteet kaapeliristeyksiin Tukirakenteet Jos merenpohja on kalteva tai pehmeää savea, jonka kantavuus on heikko, voi ilmaantua geoteknisiä vakausongelmia. Näille alueille kasataan täydennykseksi lisää kiviä tarvittavien kivipenkereiden ympärille, katso Kuva 3.4. Kuva 3.4 Täyte (punainen ja sininen) lisää vakautta kivipenkereiden alla (oranssi) Tietyissä merenpohjan olosuhteissa (pehmeä savi, jonka kantavuus on heikko) putkilinjaa varten tarvittavaa vakautta ei voida saavuttaa lainkaan kiviainesta kasaamalla, koska soran paino ylittää alla olevan maaperän kantavuuden. Tällaisissa olosuhteissa saatetaan tarvita erikoistukirakenteita kiviaineksen kasaamisen lisäksi.

20 20 Tällaisten rakenteiden tarkat yksityiskohdat ovat vielä suunnitteilla, mutta yksi ratkaisu esitetään seuraavassa (katso Kuva 3.5). Tässä esimerkissä rakenne voi koostua teräskehikkorungosta ja kahdesta kevyestä taitettavasta mutamatosta, jotka liitetään saranoin. Mutamattojen päälle on kiinnitetty useita kevyitä korkeatiheyksisestä polyeteenistä (HDPE) valmistettuja putkia, jotka on täytetty vaahdolla. Tämä rakenne peitetään sorakerroksella, jonka päälle putki lasketaan. Tarvittavat vähimmäismitat ovat 11 x 18 metriä. Kuva 3.5 Taitettavista mutamatoista, vaahdolla täytetyistä HDPE-putkista ja sorasta rakennettu tukirakenne Erikoistukirakenteita saatetaan odotusten (tammikuun 2009 tilanteen) mukaan joutua käyttämään tietyissä paikoissa Suomenlahdella (Venäjän talousvyöhykkeellä). Parhaillaan pyritään kuitenkin kehittämään ratkaisuja, joilla tällaisten tukien käyttö voidaan välttää Rantautumispaikkojen rakentaminen Nord Stream -putkilinjojen alkupiste on Venäjällä Portovajan lahden kompressoriasemalla. Nord Stream -putkilinjan päätepiste on vastaanottolaitos Lubminissa. Putkilinjojen rantaan nostaminen edellyttää mittavia rakennustöitä rantautumispaikkojen matalikoilla.

21 21 Venäjän rantautumispaikka Venäjän rantautumispaikka on noin 1,5 kilometriä alavirtaan Portovajan lahden kompressoriasemalta (PBCS). Katso Kuva 3.6, jossa on esitetty rantautumispaikan sijainti. Kuva 3.6 Rantautumispaikka Portovajan lahdella Venäjän rannikon lähellä oleva osa on alueella, joka altistuu jään kovertamisvaikutukselle, ja siksi putkilinja haudataan kaivantoon. Putkilinja lasketaan kaivantoon, johon tulee noin kahden metrin paksuinen maapeite putkilinjan päälle koko alueella. Kumpikin putki lasketaan erilliseen kaivantoon (Kuva 3.7). Kuva 3.7 Standardipoikkileikkaus avoin kaivanto Venäjän rantautumisalueella

22 22 Rakennusvaiheen aikana avoimet kaivannot suojataan penkereillä, jotka rakennetaan matalan veden alueilla kummankin putken ulkosivulle. Penkereet suojaavat kaivantoja aaltojen vaikutuksilta. Putkilinjat vedetään putkenlaskualuksesta rantaan maalle asennetulla vinssillä (Kuva 3.8). Kuva 3.8 Kaavio maalle asennetusta vinssistä, jolla putkilinja vedetään maalle putkenlaskualuksesta Putken laskemisen jälkeen kaivannot täytetään, väliaikaiset maavallit poistetaan, rakennusvaiheen jäljet korjataan ja alue siistitään. Kaivanto täytetään kaivetulla maa-aineksella ja pengeraineksella sekä maista käsin kaivinkoneita käyttäen että vedenalaisesti kellukkeille tuetuilla kaivinkoneilla. Kun putkilinja vedetään rantaan, putken laskemista kaivantoon jatketaan matalan veden putkenlaskualuksella noin 1,8 kilometrin matkalla, jossa veden syvyys on 14 metriä. Tämän jälkeen putken laskemista jatketaan rannasta merelle päin vedenalaisen putken laskualuksella. Saksan rantautumispaikka Saksan rantautumispaikka integroidaan Greifswaldin vastaanottoasemaan (GRT). Katso Kuva 3.9, jossa on esitetty rantautumispaikan sijainti. Kuva 3.9 Rantautumispaikan sijainti Greifswalder Boddenissa

23 23 Samalla tavalla kuin Venäjän rantautumispaikassa Nord Stream -putkilinjat lasketaan Saksan rantautumispaikassa kaivantoon alueilla, joilla veden syvyys on alle 15 metriä. Yli 15 metrin syvyyksissä ne lasketaan suoraan merenpohjaan. Tästä syystä putkilinjat lasketaan koko Greifswald Boddenin alueella, Greifswalder Boddenrandschwellen poikki ja sen ulkopuolella yhteen kaivantoon noin 27 kilometrin pituudelta. (Greifswalder Boddenrandschwelle on jääkaudella muodostunut jyrkänne, joka muodostaa lahden suun.) Kaivanto ruopataan mekaanisella laitteistolla. Kaivettu maa-aines kuljetetaan aluksilla Usedomin saaren lähellä olevaan upotuspaikkaan. Ylin maakerros kaivetaan ja varastoidaan erikseen, jotta alue voidaan palauttaa ennalleen täyttämisen yhteydessä. Rannikon välittömään läheisyyteen rakennetaan väliaikainen suojapato, joka ulottuu noin 550 metrin matkalle noin 2,5 metrin syvyyteen. Pato tarjoaa suojaa kaivutöille ja putkille, kun ne nostetaan vinssillä putkenlaskualukselta rantaan. Suojapadon alueelta kaivettu maa-aines varastoidaan suojapadon syvennykseen. Putkien merellä matalassa vedessä tehtävät asennustyöt vaativat erityisten tekniikoiden (putkenlaskulaitteiden) käyttöä. Vaatimuksena on myös tarkkojen turvallisuusvaatimusten (esimerkiksi mekaanisilta iskuilta [laivat ja ankkurit] suojautumista koskevat vaatimukset) täyttyminen. Tästä syystä materiaalia ruopataan ruoppaajilla uudelleen maa-aineksen varastointialueelta, ja maa-aines kuljetetaan kaivannon luo ja kaivanto täytetään sillä (katso Kuva 3.10). Kuva 3.10 Vakiopoikkileikkaus avoin kaivanto Saksan rantautumisalueella

24 24 Putkilinjojen maapeitteen paksuus vaihtelee kahdesta metristä rannikon rantautumispaikassa yli viiteen metriin merenpohjan alla kohdissa, joissa putkilinja risteää kahden laivaväylän kanssa. Yleensä paksuus on 1 1,5 metriä muilla Greifswald Boddenin ja Greifswalder Boddenrandschwellen alueilla. Lopuksi suojapadon kaivanto täytetään varastoidulla kaivetulla maa-aineksella. Suojapadosta jäävä ylijäämämaa kuljetetaan aluksilla merenalaiseen upotuspaikkaan tai se käytetään maisemointitöissä maalla. 3.2 Putken laskeminen ja ankkureiden käsittely Putkea lasketaan sekä ankkuroiduilla että dynaamisesti asemoitavilla putkenlaskualuksilla. Dynaamisesti asemoitava alus pidetään paikallaan ohjauspotkureilla, jotka toimivat jatkuvasti vastavoimina putkilinjan, aaltojen, virtauksen ja tuulen alukseen kohdistamille voimille, eikä putken laskeminen aiheuta merenpohjaan kohdistuvia häiriöitä. Hankkeessa on pyritty aktiivisesti varmistamaan dynaamisesti asemoitavan putkenlaskualuksen saatavuus osassa putken laskemista, sillä tällaisia aluksia on saatavilla hyvin rajallisesti. Jos ankkuroitavaa putkenlaskualusta joudutaan käyttämään, ankkurit saattavat aiheuttaa merenpohjaan kohdistuvia häiriöitä. Ankkuroitavaa putkenlaskualusta pidetään paikallaan jopa 12 ankkurilla, joista jokainen painaa jopa 25 tonnia. Ankkureita käsitellään riippumattomien ankkureita käsittelevien hinaajien avulla. Ankkurit on yhdistetty suoraan kaapeleihin ja vinsseihin, joiden avulla niitä ohjaillaan. Hinaajat sijoittavat ankkurit merenpohjaan tiettyihin paikkoihin putkenlaskualuksen ympärille. Putkenlaskualusta liikutetaan tällä tavalla eteenpäin. Katso Kuva 3.11, jossa on esitetty kaavakuva ankkureiden tavanomaisesta sijoittelusta.

25 25 Kuva 3.11 Ankkurointikuvio merenpohjassa putkenlaskualuksen liikkuessa eteenpäin 3.3 Muokkaustöiden laajuus Suunniteltujen merenpohjan muokkaustoimenpiteiden laajuus (tammikuun 2009 tilanne) on esitetty tiivistetysti seuraavissa luvuissa. On huomattava, että määrät saattavat muuttua jonkin verran lopullisessa yksityiskohtaisessa suunnitteluvaiheessa ja putkilinjan asentamisen jälkeen, kun putken laskemisen jälkeen tehtävien muokkaustöiden todellinen laajuus saadaan selvitetyksi Venäjä Kuva 3.12 sisältää yhteenvedon Suomen talousvyöhykkeellä suoritettavien toimenpiteiden paikoista ja tyypeistä. Venäjän aluevesillä putkilinjoihin kohdistuu suuria puristusvoimia lämpötilan ja paineen takia. Tästä syystä putkilinjoissa on sivuttaisen vääntymisen riski, jolloin putkilinja liikkuu sivusuunnassa, ja nostavan vääntymisen riski, jolloin putkilinja liikkuu ylöspäin ja irtoaa

26 26 merenpohjasta. Vääntymisriskin lieventämiseksi kiviainesta kasataan pitkille matkoille putkilinjan päälle, jotta se ei liikkuisi. Vääntymistä ei todennäköisesti tapahdu putkilinjan muissa osissa. Siksi Venäjällä kulkevaan osaan tarvittava kiviaineksen kokonaismäärä on suurempi kuin muiden maiden alueella tarvittava määrä. Taulukko 3.1 sisältää esityksen kasattavan ja ruopattavan kiviaineksen määristä. Kiviainesta kasataan luoteisen putkilinjan reitillä yhteensä 123 paikassa ja kaakkoisen putkilinjan reitillä yhteensä 124 paikassa. Kuva 3.13 sisältää esityksen kasattavien kiviainespenkereiden kokojakaumasta. Rantautumisalueen ruoppaamista lukuun ottamatta (kohta Venäjän rantautumispaikka), kaivutöitä ei todennäköisesti tarvita muualla Venäjän aluevesillä. Kuva 3.12 Yhteenveto merenpohjan muokkaustöiden tyypeistä ja suorituspaikoista Venäjän aluevesillä. Vaaleanvihreät pisteet osoittavat vaiheen 1 töitä ja tummanvihreät pisteet vaiheen 2 töitä. Vaiheen 3 työt on merkitty sinisillä ja keltaisilla (käytönaikainen vääntyminen) pisteillä. Punaiset pisteet osoittavat erikoistukirakenteita ja oranssi viiva rantautumispaikassa osoittaa ruoppausalueen. Paikat ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa

27 27 Taulukko 3.1 Yhteenveto kasattavan ja ruopattavan kiviaineksen määristä Venäjän aluevesillä. Lukumäärät ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa Luoteinen putkilinja Kaakkoinen putkilinja Kiviaineksen kasaaminen Määrä (m 3 ) Määrä (m 3 ) Vaihe Vaihe Vaihe Vääntymisen lieventäminen Yhteensä Ruoppaus Pituus Määrä (m 3 ) Pituus Määrä (m 3 ) (km) (km) 1, * 1, * * Määrät perustuvat laskelmiin, joissa poikkileikkaus on noin 50 m2 kummassakin kaivannossa Lisäksi luoteisen putkilinjan varrella tarvitaan todennäköisesti kolme tukirakennetta ja kaakkoisen putkilinjan varrella viisi tukirakennetta (tammikuun 2009 tilanne). Kuten edellä mainittiin, näiden tukien tarvetta pyritään vähentämään. Kuva 3.13 Yhteenveto kiviaineksen kasaamisalueiden kokojakaumasta Venäjän aluevesillä. Pylväisiin on merkitty ennen putken laskemista (vaihe 1), ennen koeponnistusta (vaihe 2) ja ennen käyttöä (vaihe 3) kasattavien erikokoisten kiviainespenkereiden lukumäärä

28 Suomi Kuva 3.14 sisältää yhteenvedon Suomen talousvyöhykkeellä tehtävien muokkaustöiden paikoista ja tyypeistä. Yhteenveto kiviaineksen kasaamiseen tarvittavasta soran määrästä on esitetty jäljempänä (Taulukko 3.2). Kiviainesta kasataan luoteisen putkilinjan reitillä yhteensä 100 paikassa ja kaakkoisen putkilinjan reitillä yhteensä 83 paikassa. Kuva 3.16 sisältää esityksen kasattavien kiviainespenkereiden kokojakaumasta. Tukirakenteita ei todennäköisesti tarvita. Suomen aluevesillä ei myöskään tehdä ruoppaus- eikä kaivutöitä. Kuva 3.14 Yhteenveto merenpohjan muokkaustöiden tyypeistä ja paikoista Suomen aluevesillä. Vaaleanvihreät pisteet osoittavat vaiheen 1 töitä ja siniset pisteet vaiheen 2 töitä. Vaiheen 3 työt on merkitty violeteilla (putkilinjan väsymisen ehkäisy) ja oransseilla (putkilinjan vakauden varmistaminen pohjalla) pisteillä. Vaaleanpunainen piste osoittaa liitoskohdan perustuksen (vaihe 1). Paikat ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa

29 29 Taulukko 3.2 Yhteenveto kasattavan kiviaineksen soramääristä Suomen aluevesillä. Lukumäärät ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa Luoteinen putkilinja Kaakkoinen putkilinja Kiviaineksen kasaaminen Määrä (m 3 ) Määrä (m 3 ) Vaihe Vaihe 1 liitoskohdan perustus Vaihe Vaihe 3 väsymisen ehkäisy Vaihe 3 pohjan vakauttaminen Yhteensä Kuva 3.15 Yhteenveto kiviaineksen kasaamisalueiden kokojakaumasta Suomen aluevesillä. Pylväisiin on merkitty ennen putken laskemista (vaihe 1), ennen koeponnistusta (vaihe 2) ja ennen käyttöä (vaihe 3) kasattavien erikokoisten kiviainespenkereiden lukumäärä

30 Ruotsi Yhteenveto Ruotsin talousvyöhykkeellä suoritettavien merenpohjan muokkaustöiden suorituspaikoista ja tyypeistä on esitetty jäljempänä, Kuva Yhteenveto kiviaineksen kasaamisessa ja putkikaivannon kaivamisessa tarvittavasta soramäärästä on esitetty jäljempänä, Taulukko 3.3. Kiviainesta kasataan luoteisen putkilinjan reitillä yhteensä 43 paikassa ja kaakkoisen putkilinjan reitillä yhteensä 48 paikassa. Kuva 3.17 esittää kiviaineksen kasaamisalueiden kokojakauman. Tukirakenteita ei todennäköisesti tarvita. Ruotsin aluevesillä ei myöskään tehdä ruoppaustöitä. Kuva 3.16 Yhteenveto merenpohjan muokkaustöiden tyypeistä ja suorituspaikoista Ruotsin aluevesillä. Vaaleanvihreät pisteet kuvaavat vaiheen 1 töitä ja siniset pisteet vaiheen 2 töitä. Vaiheen 3 työt on merkitty violeteilla (putkilinjan väsymisen ehkäisy) ja oransseilla (putkilinjan vakauden varmistaminen pohjalla) pisteillä. Vaaleanpunaiset pisteet kuvaavat liitoskohdan perustukseen liittyviä töitä (vaihe 1) ja violetit viivat putken laskemisen jälkeen tehtäviä putkikaivainnon kaivuutöitä. Paikat ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa

31 31 Taulukko 3.3 Yhteenveto kiviaineksen kasaamisessa ja putkikaivannon kaivamisessa tarvittavista soramääristä Ruotsin aluevesillä. Lukumäärät ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa Luoteinen putkilinja Kaakkoinen putkilinja Kiviaineksen kasaaminen Määrä (m 3 ) Määrä (m 3 ) Vaihe Vaihe 1 liitoskohdan perustus 0 0 Vaihe Vaihe 3 väsymisen ehkäisy Vaihe 3 pohjan vakauttaminen Total Putkikaivannon kaivaminen Pituus Määrä (m 3 ) Pituus Määrä (m 3 ) (km) (km) * * *Määrät perustuvat laskelmiin, joissa poikkileikkauksen ala on noin 7,2 m 2 Kuva 3.17 Yhteenveto kiviaineksen kasaamisalueiden kokojakaumasta Ruotsin aluevesillä. Pylväät esittävät vaihtelevan laajuisten kiviaineksen kasaamisalueiden määrän ennen putken laskemista (vaihe 1), ennen koeponnistusta (vaihe 2) ja ennen käyttöönottoa (vaihe 3)

32 Tanska Yhteenveto Tanskan aluevesillä suoritettavien merenpohjan muokkaustöiden suorituspaikoista ja tyypeistä on esitetty jäljempänä, Kuva Yhteenveto putkikaivannon kaivuumääristä on esitetty jäljempänä, Taulukko 3.4. Ruoppausta ja kiviaineksen kasaamista ei tehdä Tanskan aluevesillä. Myöskään tukirakenteita ei todennäköisesti tarvita. Kuva 3.18 Yhteenveto merenpohjan muokkaustöiden tyypeistä ja suorituspaikoista Tanskan aluevesillä. Violetti viiva esittää putkikaivannon kaivuutöitä. Paikat ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa Taulukko 3.4 Yhteenveto putkikaivannon kaivuutöistä Tanskan aluevesillä. Luvut ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa Putkikaivannon kaivuu Luoteinen putkilinja Kaakkoinen putkilinja Pituus (km) Määrä (m 3 ) Pituus (km) Määrä (m 3 ) 10 62,528* 15 93,482* *Määrät perustuvat laskelmiin, joissa poikkileikkauksen ala on noin 6,2 m 2

33 Saksa Yhteenveto Saksan aluevesillä suoritettavien merenpohjan muokkaustöiden suorituspaikoista ja tyypeistä on esitetty jäljempänä, Kuva Ruoppausta tarvitaan suuressa osassa Saksan aluetta. Ruoppaustöiden määrät on esitetty alla, katso Taulukko 3.5. Putkikaivannon kaivaminen, kiviaineksen kasaaminen tai tukirakenteet eivät todennäköisesti ole tarpeen Saksan talousvyöhykkeellä. Kuva 3.19 Yhteenveto merenpohjan muokkaustöiden tyypeistä ja suorituspaikoista Saksan aluevesillä. Violetti viiva kuvaa putkenlaskua edeltävää putkikaivannon kaivamista. Paikat ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa Taulukko 3.5 Yhteenveto ruoppauksesta Saksan aluevesillä. Luvut ovat likimääräisiä ja voivat muuttua lopullisessa optimoinnissa Luoteinen putkilinja ja kaakkoinen putkilinja Ruoppaus Pituus (km) Määrä (m 3 ) 27 1,850,000* *Yhteinen kaivanto kummallekin putkilinjalle. Määrä perustuu laskelmaan, jossa poikkileikkauksen ala on noin 68,5 m 2

34 34 4 Vaikutusten arviointi 4.1 Mahdolliset ympäristövaikutukset Merenpohjan sekoittuminen vaikuttaa suoraan vesipatsaaseen ja merenpohjaan. Putkilinjojen kummallekin puolelle muodostuu alue, jolla merenpohja sekoittuu fyysisesti rakennustöiden aikana. Tämän lisäksi ankkureiden käsittely ankkurikäytävässä, joka ulottuu enintään yhden kilometrin etäisyydelle putkilinjasta sen kummallakin puolella, aiheuttaa fyysistä sekoittumista. Jäljempänä on arvioitu vaikutuksia suoran fyysisen sekoittumisalueen ulkopuolisella alueella. Sedimenttien leviäminen voi vaikuttaa fyysisen ja biologisen ympäristön lisäksi sosiaaliseen ja sosioekonomiseen ympäristöön (Kuva 4.1). Kuva 4.1 Vaikutusketju Fyysisen ympäristön muutokset voivat vaikuttaa seuraaviin vaikutuskohteisiin: Vesi Merenpohja Sedimenttien leviämisen tuloksena vesipatsaaseen suspendoituu lisää aineita. Ympäristötutkimuksissa on laadittu kemiallisia analyyseja näytteistä, joita on otettu hyvin runsaasti merenpohjasta asianomaisissa maissa. Näiden analyysien perusteella on laadittu kvantitatiivinen arvio haitta-aineiden pitoisuudesta ja leviämisestä merenpohjan sekoittumisen tuloksena. Haitta-aineita sisältävien sedimenttien suspendoituminen voi heikentää veden laatua haitta-aineiden liukenevuuden mukaan vaihdellen. Kun suspendoituneet sedimentit laskeutuvat takaisin merenpohjaan, uusi sedimenttikerros peittää merenpohjan paikallisesti. Biologiseen ympäristöön liittyvät muutokset voivat vaikuttaa seuraaviin vaikutuskohteisiin: Plankton Pohjaeliöstö Kalat

35 35 Merilinnut merinisäkkäät Luonnonsuojelualueet Vaikutukset biologiseen ympäristöön liittyvät kaikki edellä mainittuihin fyysisen ympäristön muutoksiin, kuten sameuden voimistumiseen, veden laadun heikkenemiseen tai sedimentaation lisääntymiseen merenpohjassa. Sosiaaliseen ja sosioekonomiseen ympäristöön liittyvät muutokset voivat vaikuttaa seuraaviin vaikutuskohteisiin: Kalastus Turismi Kulttuuriperintökohteet 4.2 Arviointimenetelmät Suspendoituminen on juuri ja juuri havaittavissa vesialueella silloin, kun suspendoituneiden ainesten pitoisuus on 1 mg/l. Itämeren normaalipitoisuus on 1 4 mg/l normaaleissa sääoloissa ja tätä huomattavasti suurempi myrskysäällä. Silmin havaittava sameus lisääntyy merkittävästi, kun suspendoituneen materiaalin pitoisuus on yli 10 mg/l. Sedimenttien leviämisen suuruusluokka rakennustöiden aikana on laskettu matemaattisen mallinnuksen avulla. Sedimenttien leviämisen mallinnukseen on sisällytetty ruoppaustyöt lähellä rantaa, putken laskemisen jälkeen auraamalla tehtävät putkikaivannon kaivuutyöt ja kiviaineksen kasaamistyöt. Sedimenttien leviäminen putken laskemisen ja siihen liittyvän ankkureiden käsittelyn seurauksena on myös mallinnettu. Merenpohjan odotetaan sekoittuvan putkilinjojen välittömässä läheisyydessä rakennustöiden aikana. Merenpohjaa sekoittavat putkikaivannon kaivuutöiden suorituspaikoissa putkilinjojen viereen muodostuvat jätekasat, kiviröykkiöt ja rantautumisalueiden rakennustyöt. Merenpohjan odotetaan sekoittuvan enintään 100 metrin levyisellä alueella putkilinjojen kummallakin puolella (Kuva 4.2). Mallinnukseen on sisällytetty vain hiukkaset, jotka voivat kulkeutua edellä mainitun fyysisen sekoittumisalueen ulkopuolelle.

36 36 Kuva 4.2 Merenpohjan sekoittuminen putkilinjojen välittömässä läheisyydessä Sedimentin leviämisaste merenpohjan muokkaustöiden aikana Aiemmista merellä tehdyistä rakennustöistä saatujen kokemusten perusteella kokonaisleviämisaste voidaan rajata alle 5 prosenttiin ruopatusta massasta ruoppaustöiden aikana. Ruoppauksessa sedimentti nostetaan vesipatsaan halki proomuun tai siitä tehdään patoja. Ruoppaustöiden numeerisessa mallinnuksessa on käytetty varmuuden vuoksi edellä mainittua viittä prosenttia huomattavasti suurempaa leviämisasteen arvoa. Sedimenttien leviämisasteesta putkikaivannon kaivuutöiden aikana ei ole saatavilla tietoja. Kun putkikaivannon kaivamisessa käytetään aurausta, sedimenttiä ei kuitenkaan nosteta vesipatsaan halki varastointia tai hävittämistä varten. Arvion mukaan noin kaksi prosenttia aurauksen aikana käsitellystä merenpohjan massasta leviää ympäristöön. Kiviaineksen kasaamisessa käytetty materiaali on hyvin karkeaa. Kiviaineksen kasaamistöiden aikana leviävän sedimentin leviämisasteen arvioidaan olevan verrannollinen merenpohjaan kasatun kiviaineksen liikkeestä aiheutuvaan paikallisen sedimentin suspendoitumiseen. Kiviaineksen kasaamisen aikana suspendoituneiden aineiden määrän odotetaan olevan verrannollinen kasatun kiviaineksen määrään ja suspendoitumisnopeuden kasaamisnopeuteen.

37 37 Leviämisaste on ruoppaustöissä putkikaivannon kaivamista suurempi. Lisäksi sedimentti leviää lähellä veden pintaa ruoppauksen aikana. Leviämisasteen mallinnus perustuu varovaisiin arvioihin töiden suoritusnopeudesta eri alueilla. Leviämisaste on joka tapauksessa merkittävästi pienempi kiviaineksen kasaamisen aikana Sedimentin leviäminen suoraan merenpohjaan laskettavan putken laskemisen aikana Putken laskemisen aikana merenpohjan sedimentit voivat suspendoitua putkilinjojen edessä lähellä merenpohjaa muodostuvien virtausten seurauksena ja sen paineen seurauksena, joka aiheutuu putkilinjan kosketuksesta merenpohjaan. Sedimentin suspendoituminen putken laskemisprosessin aikana on arvioitu määrittämällä analyyttisilla menetelmillä suspendoitumisen suuruusaste tilanteessa, jossa pahin mahdollinen vaihtoehto toteutuu (määrityksessä on huomioitu sedimentin koostumus). Putkilinjat lasketaan putkenlaskualuksesta, joka siirtyy eteenpäin hitaasti 2 3 kilometriä päivässä. Putkilinjojen pystysuuntainen laskunopeus on jopa tätäkin pienempi. Vain hyvin pieniä sedimenttimääriä, noin 600 kg/km, on havaittu suspendoituvan veteen silloin, kun putkilinja lasketaan suoraan merenpohjaan. Muokkaustöiden aikaiseen suspendoitumiseen verrattuna tämä on merkityksetöntä. Sedimenttien leviämistä suoraan merenpohjaan laskettavan putken laskun aikana ei sen vuoksi ole sisällytetty sedimenttien leviämisen ja sedimentaation mallinnukseen Sedimentin leviäminen ankkureiden käsittelyn seurauksena Ankkurit ja ketjut nostetaan merenpohjasta ja siirretään vesipatsaan halki uuteen sijaintiin hinaajien avulla silloin, kun ankkureita siirretään paikasta toiseen. Sedimentin suspendoitumista voivat aiheuttaa ankkureiden laskeminen merenpohjaan, ankkuriketjun laahautuminen merenpohjaa pitkin putkenlaskualuksen liikkuessa ja ankkureiden irrottaminen merenpohjasta niiden noston ja uuteen paikkaan siirtämisen aikana. Jos sedimentti on pehmeää, ankkurit todennäköisesti uppoavat sedimenttiin merenpohjaan osuessaan. Riittävän kiinnityskapasiteetin varmistamiseksi ankkuriketju kiristetään, mistä ei odoteta aiheutuvan merkittävää sedimentin suspendoitumista vesipatsaassa. Kun putkenlaskualus siirtyy eteenpäin, ankkuriketju pyyhkii merenpohjaa. Liike voi aiheuttaa jossain määrin sedimentin suspendoitumista, vaikka ankkuriketju liikkuu hyvin hitaasti. Ankkurin noston aikana jonkin verran sedimenttiä voi tarttua ankkuriin ja suspendoitua vesipatsaaseen.

38 38 Suspendoituneen sedimentin kokonaismäärän on varovaisten laskelmien perusteella arvioitu olevan enintään kiloa ankkuripaikkaa kohden. Ankkureiden käsittelystä aiheutuvaa sedimentin leviämistä ei ole mallinnettu, koska sedimentin merkittävä leviäminen rajautuu kunkin yksittäisen ankkurin välittömään läheisyyteen Sedimenttien leviäminen Sedimentin leviämiseen vaikuttavat useat eri tekijät, kuten virtaukset, aallot ja sedimentin ominaisuudet. Tärkein kunkin hiukkasen kulkeman matkan pituuteen vaikuttava parametri on sedimentin laskeutumisnopeus. Hienorakeisten hiukkasten laskeutumisnopeus on yleisesti pieni, minkä seurauksena sedimentti leviää laajalle alueelle virtausten mukana. Merenpohjan sedimenttien raekoon jakauma ja muut sovelletut geotekniset parametrit perustuvat sedimenttinäytteisiin, joita on otettu merenpohjasta hyvin runsaasti. Numeerisilla hiukkasanalyysimalleilla on simuloitu suspendoituneiden ja liuenneiden aineiden kulkeutuminen ja asettuminen kolmessa suunnassa merenpohjassa. Veden virtausnopeuksia ja määrää koskevat tiedot on kerätty käytettävissä olevista valmiista hydrodynaamisista malleista, joita on kalibroitu vuosikymmenien kuluessa ja joissa on otettu huomioon meteorologiset muutokset. Vaihtelua on tutkittu arvioimalla meteorologisten olosuhteiden tyynten, normaalien ja ankarien sääolojen vaikutukset sedimentin leviämiseen. Mallisimuloinnin tulokset on analysoitu seuraavilta osin: Suspendoituneen sedimentin kokonaismäärä Suspendoituneiden sedimenttipitoisuuksien esiintymisalue ja keskimääräinen kesto Merenpohjan sedimentoitumisalue ja -nopeus Haitta-aineiden leviäminen sedimentin leviämisen myötä Putkikaivannon kaivuutöiden ja kiviaineksen kasaamistöiden suorituspaikoista leviävät vaikutukset on mallinnettu koko putkilinjan reitin varrelta. Jäljempänä on esitetty mallinnuksessa saadut tyypilliset tulokset käyttämällä Ruotsissa sijaitsevaa putkikaivannon kaivuupaikkaa ja Suomessa sijaitsevaa kiviaineksen kasaamispaikkaa esimerkkeinä. Kuva 4.3 esittää mallitulokset sedimentin suspendoitumisesta putkilinjan auraustöiden seurauksena Hoburgs Bankenin eteläpuolella Ruotsissa. Suspendoituneen sedimentin mallinnetut pitoisuudet on esitelty jaoteltuina kuuteen ajalliseen työvaiheeseen. Mallinnus osoittaa, että sedimentin pitoisuus on tavallista korkeampi hyvin lyhyen aikaa.

39 39 Kuva 4.4 esittää haitta-aineiden (esimerkkinä PAH-yhdisteet) mallinnetut pitoisuudet kiviaineksen kasaamistöiden jälkeen Suomen Kalbådagrundissa lähellä Viron rajaa. Kuvassa on esitetty kuusi ajallista työvaihetta (vastaavasti Kuva 4.3), jotka osoittavat vaikutuksen olevan lyhytkestoinen.

40 40 Kuva 4.3 Suspendoituneen sedimentin mallinnettu pitoisuus putken laskemista edeltävän putkikaivannon kaivamisen aikana Hoburgs Bankissa normaaleissa sääoloissa. Aikajana alkaa putkikaivannon kaivamisen alusta. Putkikaivannon kaivaminen suoritetaan yhtäjaksoisesti 108 tunnin aikana kolmessa osassa

41 41 Kuva 4.4 PAH-yhdisteiden mallinnettu pitoisuus putken laskemista edeltävän kiviaineksen kasaamisen aikana Kalbådagrundissa Suomenlahdella normaaleissa sääoloissa. Aikajana alkaa kiviaineksen laskun alusta. Kiviaines pudotetaan yhtäjaksoisesti 88 tunnin kuluessa neljässä eri kohdassa

42 Ympäristövaikutukset Vaikutusten yhteenveto Jäljempänä ei käsitellä yksityiskohtaisesti ympäristövaikutuksia, sillä ne on käsitelty kansallisissa ympäristövaikutusten arvioinneissa ja Nord Streamin varsinaisessa Espooraportissa. Jäljempänä on kuitenkin esitetty yhteenveto merenpohjan fyysisen sekoittumisen arvioiduista vaikutuksista fyysiseen, biologiseen, sosiaaliseen ja sosioekonomiseen ympäristöön. Vaikutuksen arviointimenettelyn mukaisesti laajuudesta, kestosta ja voimakkuudesta on luotu yhteenveto vaikutuksen suuruusluokan arvioinnissa. Vaikutuksen suuruusluokka ja vaikutuskohteen herkkyys määräävät vaikutuksen kokonaismerkityksen. Jos vaikutukset eivät erotu taustatasosta, suuruusluokkaa tai merkitystä ei ole merkitty jäljempänä esitettyihin taulukoihin. Merkityksettömiksi arvioidut vaikutukset on merkitty taulukoihin, mutta niitä ei ole kommentoitu jäljempänä. Fyysinen ympäristö Taulukko 4.1 esittää yhteenvedon vaikutuksista fyysiseen ympäristöön. Vain suoraan merenpohjan sekoittumiseen liittyvistä vaikutuksista on laadittu yhteenveto. Rakennustöiden aikana käytettyjen alusten vaikutukset ilmakehään (esimerkiksi saastepäästöt ilmakehään) eivät sisälly yhteenvetoon. Taulukossa esitetyt vaikutukset fyysiseen ympäristöön liittyvät pääosin vesipatsaaseen. Merenpohjan pinnanmuodostuksen ja sedimentaation muutokset ovat kiinteästi yhteydessä vaikutuksiin, jotka kohdistuvat biologiseen ja sosioekonomiseen ympäristöön.

43 43 Taulukko 4.1 Vaikutukset fyysiseen ympäristöön Vaikutus Laajuus Kesto Voimak- Suuruus- Herkkyys Vaikutuksen kuus luokka kokonaismerkitys Merenpohja Merenpohjan muokkaustöiden aiheuttamat fyysiset Paikallisesta alueelliseen Pitkäaikainen Pieni Pieni Pieni Vähäinen muutokset Putkenlaskun ja ankkureiden käsittelyn aiheuttamat fyysiset Paikallinen Pitkäaikainen Pieni Pieni Pieni Vähäinen muutokset Vesipatsas Sameuden voimistuminen merenpohjan muokkaustöiden seurauksena Alueellinen Lyhyt Pieni Pieni Pieni Vähäinen Sameuden voimistuminen putkenlaskun ja ankkureiden käsittelyn seurauksena Merkityksetön Haitta-aineiden vapautuminen merenpohjan muokkaustöiden seurauksena Alueellinen Lyhyt Pieni Pieni Pieni Vähäinen Ravinteiden vapautuminen merenpohjan muokkaustöiden seurauksena Merkityksetön Merenpohjan muokkaustyöt aiheuttavat fyysisiä muutoksia merenpohjassa. Muutosten merkitys on arvioitu vähäiseksi töiden kaikissa suorituspaikoissa. Saksan talousvyöhykkeellä ruoppaus ja ponttiseinien asennus aiheuttavat haitta-aineiden vapautumista merenpohjan sedimenteistä sekä merenpohjan fyysisiä muutoksia. Näiden vaikutusten arvioidaan olevan merkitykseltään vähäisiä.