MOF, Alm.del - 2021-22 - Bilag 615: Afrapportering af forsøg med trykudligningsmoduler som kystbeskyttelsesmetode.

Miljø- og Fødevareudvalget 2021-22
MOF Alm.del Bilag 615
Offentligt

FORSØG MED

TRYKUDLIGNINGSMODULER SOM

KYSTBESKYTTELSESMETODE

JUNI 2022

MOF, Alm.del - 2021-22 - Bilag 615: Afrapportering af forsøg med trykudligningsmoduler som kystbeskyttelsesmetode.

Projektnavn

Kunde

Projektleder

Projektnummer

Til

Udarbejdet af

Kvalitetssikret af

Godkendt af

Version

Versionsdato

Første udgivelsesdato

MFVM – Opmåling og tilsyn af strand

Miljøministeriet

Lars Brammer Nejrup

3621800330

Miljøministeriet

Lars Brammer Nejrup & Aalborg Universitet

JANN

LESC

1.3

24-06-2022

13-06-2022

Forside: Dronebillede fra opmåling i november 2021 taget ca. 1 km syd for Kandestederne.

wsp.com

Side 2

MOF, Alm.del - 2021-22 - Bilag 615: Afrapportering af forsøg med trykudligningsmoduler som kystbeskyttelsesmetode.

FORORD

Miljøministeriet (tidligere Miljø- og Fødevareministeriet) ønsker at undersøge, hvorvidt nedgravede

trykudligningsmoduler, udviklet af SIC, Skagen, har en kystopbyggende effekt.

I forbindelse med ”Aftale

om udmøntning af pulje til kystbeskyttelse- og naturindsatser af 8. februar

2018”

indgået imellem daværende VLAK-regering, Dansk Folkeparti, Socialdemokratiet, Radikale

Venstre og Socialistisk Folkeparti er der afsat midler til udførsel af endnu et forsøg, som skal

undersøge metodens effektivitet i relation til kystbeskyttelse af sandstrande.

WSP Danmark A/S (tidligere Orbicon), med Aalborg Universitet som underrådgiver, er blevet valgt

som rådgiver på opgaven. Aalborg Universitets kysteksperter blev inddraget med det formål at

varetage design og evaluering af undersøgelsen således, at projektet blev gennemført på indiskutable

videnskabelige præmisser og af fagpersoner, som tilhører den absolutte elite indenfor deres felt, både

nationalt og internationalt.

Nærværende dokument er den afsluttende afrapportering, hvori metode og resultater beskrives.

Desuden konkluderes der på resultaterne for kystens udvikling over forsøgets tre år.

I tillæg til nærværende undersøgelse er der lavet søopmålinger ved projektets begyndelse og

afslutning, der afrapporteres i et særskilt tillægsnotat med titlen ”Søopmåling – Forsøg med

trykudligningsmoduler som kystbeskyttelsesmetode”.

wsp.com

Side 3

MOF, Alm.del - 2021-22 - Bilag 615: Afrapportering af forsøg med trykudligningsmoduler som kystbeskyttelsesmetode.

INDHOLD

FORORD ........................................................................... 3

INDLEDNING .................................................... 5

BESKRIVELSE AF KYSTEN ......................... 6

OPMÅLINGER ................................................... 8

DATAANALYSE ................................................ 9

RESULTATER OG DISKUSSION .............. 11

KONKLUSION ................................................. 14

FREMTIDIG BRUG AF DATA ....................15

wsp.com

Side 4

MOF, Alm.del - 2021-22 - Bilag 615: Afrapportering af forsøg med trykudligningsmoduler som kystbeskyttelsesmetode.

1 INDLEDNING

I forbindelse med forsøg hvor nedgravede trykudligningsmoduler afprøves som

kystbeskyttelsesmetode, er der gennemført opmålinger af en 15 km lang strækning ved

Kandestederne, Frederikshavn Kommune. Opmålingerne har til formål at danne grundlag for

evaluering for, hvorvidt etableringen af trykudligningsmoduler kan medføre en opbygning af sand på

stranden og således reducere kysttilbagerykningen.

Målingerne er foretaget i perioden december 2018 til november 2021. Projektområdet er inddelt i et 5

km testområde, hvor trykudligningsmodulerne er etableret samt to 5 km referenceområder, som er

placeret henholdsvis nord og syd for testområdet.

Evalueringen af kystens udvikling i projektperioden tager udgangspunkt i en sammenligning af de

kystmorfologiske ændringer mellem testområdet og referenceområderne. Sammenligningen er

baseret på den tidslige udvikling af strandens terrænniveau, som er blevet opmålt i alt 10 gange over

forsøgets treårige periode.

Synlige moduler blev optaget ved ugentlige tilsyn af stranden. Efterfølgende blev de reetableret ved

vedligehold af stranden. Dette blev gennemført tre gange om året.

I arbejdet tages der ikke stilling til hvorvidt de nedgravede trykudligningsmoduler er anvendelige som

kystbeskyttelsesmetode, men udelukkende til de kystmorfologiske ændringer af stranden i

projektperioden.

wsp.com

Side 5

MOF, Alm.del - 2021-22 - Bilag 615: Afrapportering af forsøg med trykudligningsmoduler som kystbeskyttelsesmetode.

2 BESKRIVELSE AF KYSTEN

Undersøgelsesområdet strækker sig fra Skiveren i syd og 15 km mod nordøst med Kandestederne

placeret ca. midtvejs. Kysten er valgt ud fra et ønske om at testområdet og referenceområderne skal

være så ens som muligt. Det ses at testområdet og referenceområderne stort set ligger på en linje, og

dermed har samme orientering (Figur 1).

Kysten kan karakterises som en såkaldt højenergi kyst, der er eksponeret for store bølger og kraftige

vinde fra vestlige retninger. Undersøgelsesområdet er ud fra et kystmorfologisk synspunkt dynamisk

med væsentlige variationer på stranden fra sæson til sæson med både bølgedrevet og vinddrevet

sedimenttransport.

Figur 1. Kortudsnit, der viser placeringen af test- og referenceområderne.

wsp.com

Side 6

MOF, Alm.del - 2021-22 - Bilag 615: Afrapportering af forsøg med trykudligningsmoduler som kystbeskyttelsesmetode.

Kyststrækningen består af en typisk 25 – 100 m bred strand afgrænset kystværts af opskylszonen og

landværts af klitfoden (Figur 2). Klitten er delvist dækket af vegetation og er flere steder over 20 m

høj.

25 – 100 m

Klit

Strand

Klitfod

Opskylszone

Figur 2. Definition og udbredelse af begreberne opskylszone, strand, klitfod og klit for undersøgelsesområdet.

Figur 3 viser, at lokaliteten kan karakteriseres som en erosionskyst, hvor der historisk har været en

tilbagerykning af kysten på et par meter per år. Figur 3 viser også, at i et større perspektiv er

projektets testperiode på 3 år, en forholdsvis kort testperiode.

Selvom testområdet og referenceområderne er udvalgt med fokus på at de rent kystmorfologiske er

ens, vil der altid være små forskelle. Disse forskelle vurderes dog at være så små, at det giver mening

at sammenligne områderne. Figur 3 kan derfor overordnet ses som repræsentativ for hele den 15 km

lange kyststrækning.

Tværsnit af strand og klit

Kote (m DVR90)

-2

100

110

120

130

140

150

Horisontal afstand (m)

2007

2015

2018-2021

Figur 3. Udvikling i tværsnitsprofilet i testområdet ca. 450 m sydvest for nedkørslen ved Kandestederne.

Bredde/højde forhold ca. 1:4.

wsp.com

Side 7

MOF, Alm.del - 2021-22 - Bilag 615: Afrapportering af forsøg med trykudligningsmoduler som kystbeskyttelsesmetode.

3 OPMÅLINGER

Der er i alt blevet foretaget 10 droneopmålinger af den 15 km lange kyststrækning, tre gange årligt i

perioden fra december 2018 til november 2021 (Tabel 1). Opmålingerne dækker stranden fra

opskylszonen til klit, dog med varierende dækning afhængig af vandstanden for opmålingstidspunktet.

Tabel 1. Oversigt over tidspunkt for opmålinger

Opmåling

Dato

3. – 5. december

8. – 10. april

22. – 24. august

29. november – 1. december

16. – 19. april

1. – 3. september

13. – 15. januar

11. – 13. april

6. – 8. oktober

3. – 4. november

År

2018

2019

2020

2021

Opmålingerne er udført med en UAV (Unmanned Aerial Vehicle), bedre kendt som en drone, i dette

tilfælde en DJI Phantom 4 Pro med en 1 tomme (25 mm) 20 MP CMOS-sensor. Droneopmålingerne

blev udført med forprogrammerede ruter med automatisk indsamling af billeddata for

undersøgelsesområdet.

Ud fra den såkaldte fotogrammetriske metode ”Structure from Motion” blev der for hver opmåling

genereret en punktsky med xyz information for terrænet i programmet Pix4Dmapper, der ved hjælp af

overlappende billeder af terrænet kan få tredimensionale oplysninger for det afbildede terræn og dets

beliggenhed.

Under opmålingen blev der opmålt såkaldte Ground Control Points (GCP’s) samt referencepunkter

med en RTK GPS, der blev brugt til georeferering af punktskyen i koordinatsystemet UTM Zone 32N

ETRS89 og kotesystemet DVR90. GPS punkterne har en maksimal afvigelse på 2,0 cm i alle

retninger, mens afvigelsen (RMSE) for referencepunkterne for samtlige 10 opmålinger gennemsnitligt

var 2,6 cm vertikalt. Dette tal er baseret på afvigelsen af i alt 868 referencepunkter, fordelt på

gennemsnitligt 86 referencepunkter per opmåling langs den 15 km lange strækning.

Efter endt georeferering blev punktskyen renset i programmet CloudCompare, hvorefter der blev

genereret højdemodeller ud fra punktskyen i GIS softwaret ArcGIS Pro med en opløsning på 0,4 m.

Nøjagtigheden af stranden i højdemodellerne ligger i langt de fleste af tilfældene inden for få

centimeter, mens der for klitområdet er en lidt større usikkerhed (0 – 10 cm) grundet

vegetationsdække og færre GCP punkter.

wsp.com

Side 8

MOF, Alm.del - 2021-22 - Bilag 615: Afrapportering af forsøg med trykudligningsmoduler som kystbeskyttelsesmetode.

4 DATAANALYSE

For vurdering af massebalancerne for hver af de tre områder, testområdet og de to referenceområder,

er den gennemsnitlige terrænhøjde opgjort for hver opmåling. Da massebalancerne således

bestemmes ud fra områdernes volumenændringer, tages der ikke hensyn til små forskelle, der

skyldes ændring af materialerne aflejringstæthed samt materialernes indhold af ler. Disse små

forskelle vurderes at være ubetydelige i denne sammenhæng.

De tre områder i opgørelserne har været præcis de samme hvad angår geometri og rumlig

beliggenhed for alle 10 opmålinger. Disse områder er udvalgt så de udgør de største arealer, der er

fælles for alle 10 opmålinger uden at de ved nogen opmålingerne har været dækket af vand. Arealer

der har befundet sig uden for opskylszonen ved en eller flere af opmålingerne indgår således ikke (se

Figur 4 for eksempel).

Figur 4. Eksempel på afgrænsning af områder brugt i opgørelser til beregning af gennemsnitlig terrænhøjde. Her

for testområdet ca. 800 nordøst for nedkørslen ved Kandestederne. Baggrundskort: GeoDanmark Ortofoto 2021

(Datafordeler).

Resultaterne er opdelt i en opgørelse for strand alene samt en opgørelse, der dækker både strand og

en mindre del af den bagvedliggende klit således at opgørelserne medtager resultatet af de

nedskridninger af klitten, der løbende finder sted. Sidstnævnte opgørelse indeholder således også

den førstnævnte opgørelse. Grænsen mellem strand og klit blev fastlagt ud fra klitfodens placering

ved den første opmåling (T0).

wsp.com

Side 9

MOF, Alm.del - 2021-22 - Bilag 615: Afrapportering af forsøg med trykudligningsmoduler som kystbeskyttelsesmetode.

På Figur 4 og Figur 5 er vist grafer, der angiver hvorledes terrænniveauerne har udviklet sig over de

tre år. For disse grafer er indlagt tendenslinjer, der derved udtrykker den gennemsnitlige tidsmæssige

udvikling. Ved at betragte de ændringer, der fremgår af tendenslinjerne, udnyttes hele det samlede

opmålingsmateriale, der er indsamlet i herværende undersøgelse ved de 10 opmålinger. Med en

opløsning på 0,4 m repræsenterer hver figur altså information for mere end en million datapunkter.

Tabel 2. Arealer der ligger til grund for den gennemsnitlige terrænhøjde (Figur 5 og 6).

Strand (m

)

Referenceområde syd

Testområde med moduler

Referenceområde nord

215.307

170.520

122.952

Strand og klit (m

)

360.352

294.052

269.915

wsp.com

Side 10

MOF, Alm.del - 2021-22 - Bilag 615: Afrapportering af forsøg med trykudligningsmoduler som kystbeskyttelsesmetode.

5 RESULTATER OG DISKUSSION

Over forsøgsperioden på de tre år har stranden hævet sig i alle tre områder. Testområdet med

trykudligningsmoduler har hævet sig mere end det nordlige referenceområde, men mindre end det

sydlige. For det samlede område (dvs. stranden plus den nærmeste aktive del af klitten) gælder, at

både det nordlige referenceområde og testområdet har sænket sig, hvor testområde har sænket sig

mest, mens det sydlige referenceområde har hævet sig ganske svagt. Det vurderes, at forskellen

mellem ændringen af stranden og ændringen af det samlede område skyldes, at der i

undersøgelsesperioden kortvarigt er blevet tilført ekstra meget materiale til stranden fra erosionen af

klitten. Set i et længere tidsperspektiv vil stranden utvivlsomt fortsat sænke sig på grund af den

generelle og velkendte kysttilbagerykning.

Terrænniveau af strand

1,7

1,6

1,5

1,4

m (DVR90)

1,3

1,2

1,1

1,0

0,9

0,8

Referenceområde syd

Testområde

Referenceområde nord

Figur 5. Gennemsnitligt terrænniveau af strand over tid fordelt på de tre områder.

Tabel 3. Tendenslinje information for de tre områder for strand.

Hældning på tendenslinje (m/år)

Referenceområde syd

Testområde med moduler

Referenceområde nord

+ 0,081

+ 0,053

+ 0,037

Ændring over tre år

ud fra tendenslinje (m)

+ 0,243

+ 0,159

+ 0,111

wsp.com

Side 11

MOF, Alm.del - 2021-22 - Bilag 615: Afrapportering af forsøg med trykudligningsmoduler som kystbeskyttelsesmetode.

Terrænniveau af strand og klit

4,8

4,6

4,4

4,2

m (DVR90)

4,0

3,8

3,6

3,4

3,2

3,0

Referenceområde syd

Testområde

Referenceområde nord

Figur 6. Gennemsnitligt terrænniveau af strand og klit over tid fordelt på de tre områder.

Tabel 4. Tendenslinje information for de tre områder for strand og klit.

Hældning på tendenslinje (m/år)

Referenceområde syd

Testområde med moduler

Referenceområde nord

+ 0,007

- 0,050

- 0,032

Ændring over tre år

ud fra tendenslinje (m)

+ 0,021

- 0,150

- 0,096

Som det ses af Figur 6 og af Tabel 4 synes ændringerne i det gennemsnitlige terrænniveau

for testområdet (strand og klit) ikke at skille sig ud fra hvad der ses i de to referenceområder. Som

tidligere omtalt repræsenterer ændringerne af det gennemsnitlige terrænniveau ændringerne af den

samlede massebalance for det pågældende område.

Søopmålinger ved projektet begyndelse og afslutning viser, at der har været erosion af strandplanet i

testområdet og referenceområde syd, mens der for referenceområde nord har været en mindre

aflejring. Testområdet er det område, som har mistet mest volumen. Det formodes, at de morfologiske

ændringer skyldes naturlige bølgeprocesser. For en nærmere beskrivelse af metode og resultater

henvises til det tekniske notat ”Søopmåling – Forsøg med trykudligningsmoduler som

kystbeskyttelsesmetode”.

Undersøgelsesperioden fra 2018 til 2021 skiller sig ikke væsentligt ud fra det sidste årti, hvad angår

kuling events (Tabel 5). Dog er der ingen storm events i undersøgelsesperioden, hvilket delvist kan

forklare, at der ikke har været større kysttilbagerykninger i perioden. Dette vidner om, at 2018-2021

har været en relativt rolig periode med kun lidt erosion i forhold til hvad der er observeret tidligere.

wsp.com

Side 12

MOF, Alm.del - 2021-22 - Bilag 615: Afrapportering af forsøg med trykudligningsmoduler som kystbeskyttelsesmetode.

Tabel 5. Kombination af vind* og vandstandsdata**.

Storm events

Kombination af vandstand og

gns. vindstød

1. dec. 2011 – 1. dec. 2021

I alt døgn pr. år (tid i %)

I alt døgn pr. år (tid i dage pr. år)

1. dec. 2018 – 1. dec. 2021

I alt døgn pr. år (tid i %)

I alt døgn pr. år (tid i dage pr. år)

1. dec. 2011 – 30 nov. 2018

I alt døgn pr. år (tid i %)

I alt døgn pr. år (tid i dage pr. år)

Døgn pr. år med vind > 20 m/s

og vandstand > 1 m

0,14 %

0,5

0,20 %

0,7

Kuling events

Døgn pr. år med vind > 15 m/s

og vandstand > 0,5 m

1,29 %

4,7

1,37 %

5,02

1,25 %

4,6

*Vinddata fra Thyborøn, som den nærmeste Vesterhavsmålestation.

**Vandstandsdata fra Hirtshals Havn.

For at sikre offentlighedens frie og sikre adgang til stranden har der i forsøgsperioden været afholdt

ugentlige tilsyn af stranden. Denne procedure blev implementeret efter år 1 af projektet da de

nedgravede trykudligningsmoduler ofte blev fritskyllede, så man kunne se og potentielt kunne komme

til skade på modulstumper. Enkelte matrikelejere trak sig på den baggrund ud af forsøget, og det blev

besluttet at indsamle synlige moduler hver uge som efterfølgende blev nedgravet ved det kommende

vedligehold. Der blev i projektets samlede forsøgsperiode optaget 192 moduler.

Denne tilsynsudgift, som er vurderet nødvendig, skal tillægges den samlede udgift til afholdelse af

projektet.

wsp.com

Side 13

MOF, Alm.del - 2021-22 - Bilag 615: Afrapportering af forsøg med trykudligningsmoduler som kystbeskyttelsesmetode.

6 KONKLUSION

Undersøgelsens formål har været at vurdere om etablering af nedgravede trykudligningsmoduler på

stranden kan påvirke aflejring eller erosion udtrykt ved ændringerne af strandens terrænniveau.

Undersøgelsen baserer sig på droneopmålinger over tre år (2018-2021) af terrænniveau for en samlet

kyststrækning på 15 km langs Vestkysten ved Kandestederne. Strækningen bestod af tre delområder

efter hinanden: 5 km referenceområde, 5 km testområde med trykudligningsmoduler samt 5 km

referenceområde.

Med udgangspunkt i de 10 opmålinger, der er foretaget i denne undersøgelse, må det konkluderes at

der ikke er fremkommet resultater i forhold til ændring af terrænniveau, der viser at testområdet med

trykudligningsmoduler adskiller sig tydeligt fra de nærliggende referenceområder. Denne konklusion

bygger primært på Figur 6 og Tabel 4 i herværende rapport.

På grund af den relativt korte forsøgsperiode kan det ikke med sikkerhed fastslås, hvordan

massebalancerne for de tre kyststrækninger detaljeret vil udvikle sig i fremtiden. Der er dog ikke i

resultaterne fra denne undersøgelse indikationer for, at en tilsvarende længerevarende undersøgelse

ville kunne føre til en anden konklusion end ovenstående.

wsp.com

Side 14

MOF, Alm.del - 2021-22 - Bilag 615: Afrapportering af forsøg med trykudligningsmoduler som kystbeskyttelsesmetode.

7 FREMTIDIG BRUG AF DATA

Data fra projektet er af relativ høj rumlig opløsning og dækker en lang kyststrækning, og derudover er

der med tre årlige opmålinger over en treårig periode ligeledes en høj tidslig opløsning i data. Dette

gør det til et unikt datasæt, og kun få kyster rundt omkring i verden er opmålt med lignende

detaljegrad.

Data stilles til fri afbenyttelse, og det er håbet, at de i fremtiden kan benyttes til forskningsprojekter

indenfor f.eks. sedimentdynamik og kystændringer. Det er desuden oplagt, at data bruges i

forbindelse med stundenterprojekter, formidling mv. Ved fremtidige kystprojekter på strækningen vil

disse data danne et naturligt fundament til planlægning og projektering af

kystbeskyttelsesforanstaltninger.

Data fra de 10 opmålinger kan rekvireres ved kontakt til WSP Danmark mod betaling af et

servicegebyr.

KONTAKTPERSON

Lars Brammer Nejrup

Market Director

Port & Coastal Development

Ph.D. Scient.

Natur og Vand Øst 362

[email protected]

wsp.com

Side 15