Golfdoordringingsstudie Noors fjord

De Noorse Wegendienst (Statens vegvesen) is van plan een drijvende brugovergang in Bjørnafjorden te realiseren om de bestaande veerboten te vervangen. Op de geplande locatie is het fjord ongeveer 550 m diep en 5 km breed. Deze omstandigheden maken het onmogelijk om een conventionele brug te bouwen. De gekozen oplossing is een verankerde gebogen drijvende brug, met aan de zuidelijke oever een aan kabels opgehangen brug die verbonden is met het land. De drijvende brug zal 40 pontons hebben.

Langdurige golfmetingen bij Bjørnafjorden tonen aan dat er zowel windgolven als deininggolven voorkomen op de projectlocatie. De waargenomen deininggolven worden gegenereerd op de Noordzee en Noord-Atlantische Oceaan en verspreiden zich vervolgens via het Krossfjord (noord) en Selbjørnfjord (zuid) naar de projectlocatie. Deininggolven zijn zeer relevant omdat ze kunnen interageren met de brug en ongewenst gedrag van de constructie kunnen veroorzaken.

Staten vegvesen heeft Svašek Hydraulics verzocht om het gedrag en de voortplanting van de binnenkomende deininggolven vanuit de Noordzee naar Bjørnafjorden te onderzoeken voor verschillende golfcondities. Op alle 40 pontonlocaties zijn de golfhoogte, golfperiode, golfrichting, fasehoeken en faseverschillen gevraagd.

Voor dit doel heeft Svašek Hydraulics het numerieke golfmodel HARES gebruikt om de golfdoordringing in het fjord te berekenen. Alle eilanden en ondiepe zones in de fjorden zijn opgenomen in het model. Het rekenrooster heeft een resolutie van 8 meter, wat resulteert in 11 miljoen elementen.

Deze studie heeft de golfdoordringing gemodelleerd van deininggolven vanuit de Noordzee naar de drijvende pontons van de geplande brug bij Bjørnafjorden. Er zijn twee mogelijke routes voor de golven om vanuit de Noordzee de locatie van de brug te bereiken: een noordelijke route via Krossfjord en een zuidelijke route via Selbjørnfjord. Beide routes zijn afzonderlijk gemodelleerd, wat inzicht geeft in de specifieke bijdragen van beide routes aan de golfcondities op de pontonlocaties.

Voor de noordelijke en zuidelijke routes zijn monochromatische golven gemodelleerd met golfperioden tussen 8 s en 26 s (met een interval van 2 s) en golfrichtingen tussen 240°N en 275°N (noordelijke route) en 245°N en 275°N (zuidelijke route), beide met een interval van 5 graden. Een eenheidsgolfhoogte van 1 m is toegepast voor alle golfcondities. De resulterende golfhoogten op de pontonlocaties kunnen direct worden geïnterpreteerd als dimensieloze golfdoordringingsfactoren.

De pontons van de brug zullen reageren op specifieke frequenties. Door monochromatische berekeningen te gebruiken, kunnen de faseverschillen tussen twee opeenvolgende pontons worden bepaald voor een specifieke frequentie. Het toepassen van een totaal golfspectrum geeft niet het nodige inzicht per frequentie.

© Illustratie: Statens vegvesen