VEDENLAATU JA VIRTAUKSET HANHIKIVEN EDUSTAN MITTAUSPAIKOILLA RUOPPAUSKAUDELLA 2016 Lea Nikupeteri EHP-Tekniikka Oy 16.03.2017
1 Sisällysluettelo 1. JOHDANTO... 2 2. RUOPPAUSTYÖT... 4 3. MITTAUKSET JA MITTALAITTEET... 7 4. TULOKSET... 9 5. YHTEENVETO TULOKSISTA... 15 VIITELUETTELO... 16
2 1. JOHDANTO Fennovoiman rakenteilla olevan ydinvoimalan vedenottoa ja purkua varten alueella on ollut käynnissä ruoppaustyöt 4.9. 1.11.2016. Ruopattavia massoja kertyi yhteensä n. 128 350 m3. Ruoppaustöiden ja niihin liittyvän meriläjittämisen aiheuttamia vesistövaikutuksia on tarkkailtu kaikkiaan kuudella mittauspisteellä vesiluvissa hyväksyttyjen tarkkailuohjelmien mukaisesti (vesiluvat 54/2015/2 ja 56/2015/2 sekä ympäristölupa 91/2016/1) (kuva 1). Vedenlaadun jatkuvatoimiset sameusmittaukset käynnistettiin 10.8.2016 ruoppauspaikkojen läheisyydessä pisteillä O3, O4, O5 ja O6 sekä läjitysalueiden läheisyydessä pisteissä L1 ja L2. Mittaukset päätettiin kaksi viikkoa ruoppausten päättymisen jälkeen 16.11.2016. Läjitysalueella L1 ja ruoppausalueella O5 on lisäksi ollut Luode Consulting Oy:n jatkuvatoimiset meriveden virtauksen ja suunnan mittauspisteet 3.9. 25.11.2016. Tuulen suunta ja nopeus saatiin Fennovoiman rannikkosääasemalta. Kuva 1. Mittauspaikkojen sijainti Hanhikiven edustan merialueella.
3 Taulukko 1. Hanhikiven edustan sameusmittauspaikkojen koordinaatit. Piste L1 L2 O3 O4 O5 O6 Lat WGS-84 64 32,443 64 31,851 64 31,609 64 32,604 64 30,929 64 30,600 Lon WGS-84 24 03,136 24 01,609 24 12,678 24 15,768 24 14,820 24 16,010 Syvyys (m) n. 20 n. 20 5-8 5-8 3-4 3-4 Taulukko 2. Hanhikiven edustan virtauksen ja suunnan mittauspaikat (Luode Consulting) Piste L1 O5 Lat WGS-84 64 32,443 64 30,929 Lon WGS-84 24 03,136 24 14,820 Mittauspisteille on asetettu hälytysrajat samentumiselle ja toiminnan keskeyttämiselle taulukon 3 mukaisesti. Taulukko 3. Mittauspisteiden hälytysrajat. Mittauspiste Samentumisen hälytysraja L1 200 NTU L2 200 NTU O3 100 NTU O4 100 NTU O5 50 NTU O6 50 NTU Toiminnan keskeyttämisen raja 250 NTU 250 NTU 150 NTU 150 NTU 100 NTU 100 NTU
4 2. RUOPPAUSTYÖT 2.1 RUOPPAUSTÖIDEN AJANKOHDAT JA MASSOJEN LÄJITTÄMINEN Taulukko 4. Päiväkohtaiset ruoppausmäärät proomukuutioina. (Tiedot Terramare). Aika Paikka 4.9. 5.9. 6.9. 7.9. 8.9. 9.9. 10.9. 11.9. 12.9. 13.9. 14.9. 15.9. 16.9. 17.9. 18.9. 19.9. 20.9. 21.9. 22.9. 23.9. 24.9. 26.9. 27.9. 28.9. 29.9. 2.10. 3.10. 4.10. 5.10. 6.10. 7.10. 24.10. 25.10. 10UPF 26.10. 10UPF 27.10. 10UPF 28.10. 10UPF 29.10. 10UPF 30.10. 10UPF 31.10. 10UPF 1.11. 10UPF Yhteensä Ruopattu määrä m3 850 3700 4700 1200 1300 4350 3250 1950 0 4650 3700 4950 6150 4750 5550 5400 6400 4850 4400 1150 0 2700 2800 0 4450 3550 5750 3950 0 850 5250 2650 5700 2250 4800 7250 3150 128350
5 Kuva 2. Läjitetyt määrät kuukausittain. (Tiedot Terramare). 2.2 SÄÄOLOT Mittausjaksolla mitatun tuulen nopeus vaihteli 0 15 m/s välillä mitattuna Hanhikiven länsirannalla sijaitsevalta mittausasemalta. Ilman lämpötila laski nollan alapuolelle ensimmäisen kerran lokakuun alussa.
6 Ilman lämpötila Hanhikivellä 10.8. - 25.11.2016 25 20 Lämpötila [ C] 15 10 5 0-5 -10-15 1.8.2016 21.8.2016 10.9.2016 30.9.2016 20.10.2016 9.11.2016 29.11.2016 Kuva 3. Mittausjaksolla mitattu ilman lämpötila Hanhikivellä. Tuulen nopeus Hanhikivellä 10.8. - 25.11.2016 16 14 Lämpötila [ C] 12 10 8 6 4 2 0 1.8.2016 21.8.2016 10.9.2016 30.9.2016 20.10.2016 Kuva 4. Mittausjaksolla mitattu tuulen nopeus Hanhikivellä. 9.11.2016 29.11.2016
7 3. MITTAUKSET JA MITTALAITTEET Sameusmittauksissa käytettiin McVan Analite NEP sarjan sameusanturia, mittausalue 0 1000 NTU. Sameusarvot kerättiin 30 minuutin välein noin kahden metrin korkeudelta meren pohjasta. Datankeruuyksikkö EHP ympäristöpoiju ja dataloggeri (EHP-DL12) kellui meriveden pinnalla lähettäen dataa 30 minuutin välein internetserverille. Dataloggeri saa virtansa 9 Ah:n akusta. Mittalaitteen asennus on esitetty kuvassa 5. Data on ollut ruoppaustyötä tekevän urakoitsijan, tilaajan sekä hankkeesta vastaavan saatavilla reaaliaikaisesti internetpalvelun kautta. Virtauksia mitattiin pohjaan asennetuilla 600 khz:n profiloivilla RDI Workhorse Sentinel ADCP virtausmittareilla, joissa on painesensori. Virtausta mitattiin meren pohjasta pintaan vertikaalisesti 1 metrin välein 30 minuutin mittausintervallilla. ADCP mittauksissa ei käytetty alinta yhden metrin vesikerrosta, koska heijastuva signaali häiritsee lähetettävää signaalia laitteen läheisyydessä. Mittauksia tehtiin 36 sekunnin välein ja niiden keskiarvo laskettiin 30 minuutin välein, mittaustarkkuus on tällöin parempi kuin 1 cm/s. Mittauslaite on esitetty kuvassa 6. Kuva 5. Sameusmittauksen asennustapa.
8 Kuva 6. Virtausmittauksen asennustapa (Tiedot Luode Consulting Oy). Taulukko 5. Mittalaitteiden ominaisuudet Parametri McVan Analite NEP 9510 RDI virtausnopeus RDI virtaussuunta RDI aalto Mittausalue 0 1000 NTU 0 5000 mm/s 0 360 0 100 cm Resoluutio 3.0 NTU 1 mm/s 1 1 cm Tarkkuus ±2% Parempi kuin 10 mm/s 5 5 cm
9 4. Tulokset 4.1 Sameus Mittauspisteillä havaitut sameusarvot vaihtelivat välillä 1 180 NTU. Ennen ruoppauksia aloitettujen mittausten perusteella havaittiin, että Hanhikiven edustalla esiintyy luonnollisesti suuria sameuslukemia. Voimakkain vettä samentava tekijä on aallokon ja virtauksien aiheuttama luontainen pohjasedimentin ja pohjakasvillisuuden sekoittuminen, mikä näkyi erityisen selvänä rannikonläheisillä mittauspisteillä O5 ja O6. Sameusarvot lähtivät voimakkaaseen nousuun tuulen nopeuden ylittäessä 10 sekuntimetrin arvon. Sameus ja ruoppausmäärät 10.8. - 16.11.2016 250 8000 7000 6000 5000 150 4000 100 3000 2000 50 1000 0 10.8.2016 0 10.9.2016 L1 10.10.2016 L2 10.11.2016 Ruoppausmäärä Kuva 7. Sameudet [NTU] läjitysalueilla L1 ja L2 10.8. - 16.11.2016 välisenä aikana. Kuvaan on merkitty myös päiväkohtaiset ruoppausmäärät proomukuutioina. Ruoppausmäärä [m3] Sameus [NTU] 200
10 Läjitysalueella mittauspisteellä L1 sameusarvot ovat olleet alhaisia koko tarkkailujakson ajan, eikä läjityksellä ole ollut samentavaa vaikutusta. Mittausasemalla oli datakatkos 8. 9.10 johtuen akun hapettumisesta, uusi akku asennettiin 9.10.2016. Mittauspisteessä L2 sameusarvot ovat lähteneet nousuun läjityksen vaikutuksesta, korkeimmat sameusarvot mitattiin syyskuussa ja loka-marraskuun vaihteessa läjitystöiden ollessa käynnissä. 29. ja 30.10 esiintyi lyhytkestoiset sameuspiikit, jolloin mittausarvot ylittivät samentumisrajan 200 NTU. Asemalla oli datakatkos 7. 9.9.2016 johtuen ankkurikiinnitysten vikaantumisesta. Kuva 8. Sameudet [NTU] mittauspisteillä O3 ja O4 10.8.-16.11.2016 välisenä aikana. Kuvaan on merkitty myös päiväkohtaiset ruoppausmäärät proomukuutioina. Sameusarvot mittauspisteellä O3 ovat olleet pääsääntöisesti 5 NTU 20 NTU. Mittausdataa ei ole saatu 18.-26.8 dataloggerin vikaantumisen vuoksi, ja kovien tuulten vuoksi uusi loggeri päästiin asentamaan 26.8. Teknisiä vikoja esiintyi myöhemminkin, 30.9. 5.10 (sensorin vikaantuminen), 7. 9.10 (akun navan hapettuminen), 16. 21.10 (sensori rikkoontunut myrskyn vuoksi) sekä 10. 16.11 (sensorin ja dataloggerin yhteyden katkeaminen). Kaikki raja-arvojen ylitykset ovat johtuneet teknisistä ongelmista.
11 Mittauspisteellä O4 sameusarvot ovat vaihdelleet enemmän. Marraskuun 10. ja 16. päivä havaittiin korkeita (hälytysarvojen ylittäviä) sameusarvoja, vaikka ruoppaustyöt olivat jo loppuneet. Meriveden virtaukset ovat kuitenkin olleet alle 10 cm/s pisteellä O5 (kuva 12) ja suuntaus yleensä rannikolta poispäin (kuva 13), joten Natura-alueelle ei ole samentumaa levinnyt. Dataa ei saatu 15. 18.8 sensorin osoittautuessa vialliseksi, uusi sensori vaihdettiin 18.8. Kuva 9. Sameudet [NTU] mittauspisteillä O5 ja O6 10.8.-16.11.2016 välisenä aikana. Kuvaan on merkitty myös päiväkohtaiset ruoppausmäärät proomukuutioina. Mittauspisteet O5 ja O6 ovat alueen mataluudesta johtuen nopeimmin ja voimakkaimmin herkkiä samentumiselle. Rannikkovyöhykkeen sameustasoja nostavat alueelle laskevien jokivesien mukana tuleva kiintoaine ja orgaanisen aineen kuormitus. Ruoppausten käynnistyttyä havaittiin tasonnousua molemmilla mittauspisteillä. Korkeita arvoja havaittiin ennen ruoppaustöiden aloittamista, merenpohjasta noussut sedimentti ja kasvillisuus häiritsivät mittauksia ja antureita nostettiinkin metrin ylemmäksi 17.9.2016. Rajojen ylittäviä pitoisuuksia havaittiin 24.-27.9 ja 2.-4.10, 16.10 molemmilla mittauspisteillä, meriveden virtaukset olivat kyseisinä aikoina voimakkaita (kuva 12) virtauksen suunnat ovat olleet vaihtelevia (kuva 13). Marraskuussa mittauspisteellä O6 oli
12 korkeita sameusarvoja, vaikka ruoppaukset olivat jo loppuneet. Oletettavasti pohjasedimentti tai pohjakasvillisuus häiritsi mittausta, koska samaan aikaan mittausasemalla O5 ei samentumaa ollut havaittavissa. 4.2 Virtaukset Pisteellä L1 korkeimmat mitatut virtausnopeudet olivat 40 50 cm/s luokkaa 3 metrin syvyydellä, keskimääräisen virtausnopeuden ollessa n. 3,5 cm/s. Samalta pisteeltä kerätyistä aikasarjoista havaitaan, että virtaukset ovat suuntautuneet etelä-lounaan välille ja myös toisaalta pohjoisen-koillisen välille (kuva 11). Kuva 10. Virtauksen voimakkuudet mittausasemalla L1 3.9.-26.11.2016. (Tiedot Luode Consulting)
13 Kuva 11. Virtauksen suunnat mittausasemalla L1 3.9.-26.11.2016. (Tiedot Luode Consulting) Piste O5 sijaitsee lähempänä rannikkoa ja virtausnopeudet ovatkin pienempiä. Korkeimmat mitatut virtausnopeudet olivat 20 35 cm/s luokkaa 3 metrin syvyydellä, keskimääräisen virtausnopeuden ollessa n. 2,9 cm/s. Samalta pisteeltä kerätyistä aikasarjoista havaitaan, että virtaukset ovat jakaantuneet suhteellisen tasaisesti kaikkiin ilmansuuntiin, idän ja koillisen välisen suunnan ollessa hieman vallitsevampi.
14 Kuva 12. Virtauksen voimakkuudet mittausasemalla O5 3.9.-26.11.2016. (Tiedot Luode Consulting) Kuva 13. Virtauksen voimakkuudet mittausasemalla O5 3.9.-26.11.2016. (Tiedot Luode Consulting)
15 5. Yhteenveto tuloksista Läjitysalueilla sameusarvot eivät ylittäneet toiminnan keskeyttämisen hälytysrajaa, mittauspisteellä L2 sameus ylitti lokakuun lopussa kaksi kertaa lyhytkestoisesti samentumisen rajan. Läjitysalueella virtausten suunta muuttuu nopeasti, mutta keskimääräinen virtausnopeus on pientä. Ruoppausalueilla havaittiin ruoppaustöistä aiheutuvaa samentumista, joka paikoitellen ylitti hälytysrajat. Osa hälytysten ylittymisestä aiheutuu laitteiden teknisistä toimintahäiriöistä tai liian matalasta asennussyvyydestä mittauspisteillä O5 ja O6. Korkeat sameuslukemat liittyvät alueella esiintyvään luontaiseen resuspensioon, joka sekoittaa kertaalleen laskeutunutta pohja-aineista uudelleen veteen etenkin voimakkaiden merivirtojen vaikutuksesta. Keskimääräinen virtausnopeus on pientä ja samentumat jäävät paikallisiksi. Natura-alueille ei ole levinnyt samentumista, vaikka raja-arvot ovat satunnaisesti ylittyneet merivirtojen ollessa poispäin rannikolta. Keskimääräinen virtausnopeus on pientä ja samentumat ovat jääneet paikallisiksi. Allekirjoitus Lea Nikupeteri EHP-Tekniikka Oy
16 VIITELUETTELO EHP-datapalvelu Hanhikivi, Natura-alueet, sähköpostin liitetiedosto, Helena Moilanen 15.3.2017 Luode Consulting, Monitoring report: Current magnitude and direction during Hanhikivi-1 dredging operations, Antti Lindfors, Mikko Kiirikki, Olli Huttunen 30.11.2016 Säätiedot Hanhikiven asemalta, sähköpostin liitetiedosto, Helena Moilanen 13.3.2017 Tarkkailuohjelmat Liite_10_A:Tarkkailusuunnitelma_lajitysalue ja Liite_17_A_Tarkkailusuunnitelma_ satama_30_1_2013 Terramare, Report on soil disposal, Disposal in 2016, Alain Vandecraen 5.12.2016 Vesiluvat nrot 54/2015/2 ja 56/2015/2 Ympäristölupa nro 91/2016/1