Morfologische studie voor een kabel-aanlanding

BP heeft een herontwikkelingsproject uitgevoerd in het Valhall-veld in de Noordzee. In het kader van dit project moesten hoogspanningsgelijkstroomkabels (HVDC) worden aangelegd van het vasteland van Noorwegen naar het Valhall-veld. Men wilde de stroomkabel laten aanlanden in een besloten, zanderige baai aan de zuidkust van Noorwegen.

Uit de beschikbare projectgegevens bleek dat in deze baai aanzienlijke seizoensgebonden bewegingen kunnen plaatsvinden van de zanderige zeebodem, wat een probleem zou kunnen zijn voor de vereiste permanente afdekking van de kabel.

Aerial photograph of the bay wit the planned cable route (in red)

Doel van het project

De door Deltares uitgevoerde studie was primair bedoeld om de dynamiek te bepalen van de zeebodem langs het litorale kabeltracé op basis van een numeriek model.

Aanpak van het project

Om het doel van deze studie te realiseren werd de aandacht gericht op het vastleggen van trends in het gedrag van het strand en het modelleren van de reactie van de zeebodem op het golvenklimaat. Na het verzamelen en analyseren van de beschikbare gegevens bood een literatuurstudie inzicht in de belangrijkste processen die de ontwikkeling van de kust bepalen; zowel loodrecht op de kust als langs de kust. Er is een golfklimaatstudie uitgevoerd met behulp van het golfmodel SWAN, waaruit het vereiste golfklimaat voor de kust tijdens de verschillende seizoenen kon worden afgeleid. De ontwikkeling en het gedrag van het strandprofiel zijn bestudeerd met het numerieke model Delft3D. Na kalibratie met behulp van de gemeten veranderingen in de zeebodem in twee veldstudies, zijn met het numerieke model de veranderingen in het strandprofiel en verschillende andere aspecten geëvalueerd.

Met dit model is gewerkt aan de doelstellingen van het project. Langs het kabeltracé is op basis-van beschikbare gegevens over het zeebodemniveau een profiel loodrecht op de kust bepaald voor het kabeltracé nabij de kust. De morfologische reacties op het golfklimaat, dus de veranderingen in bodemniveau loodrecht op de kust, zijn geëvalueerd met een geavanceerd evolutiemodel, gebaseerd op de flexibele 2DV-modus van Delft3D. Het profiel is gekalibreerd aan de hand van gemeten bathymetrische waarden. Morfologische simulaties voor het jaargemiddelde golfklimaat laten zien dat in het bovenste deel van het profiel sediment zich ophoopt, terwijl in het onderste deel van het profiel migrerende zanddrempels ontstaan.

Resultaten

Uit de simulaties bleek dat de zanddrempels een hoge migratiesnelheid vertonen. Een uitgebreide gevoeligheidsanalyse voor verschillende modelparameters resulteerde in een maximale jaarlijkse bodemvariatie van ongeveer de gemiddelde profielhoogte. Op basis van de modelresultaten is een streefwaarde voor de sleufdiepte langs het tracé bepaald en is vastgesteld wat het optimale seizoen is voor het maken van de sleuf.

Deze aanpak heeft geleid tot een goed gefundeerde methode voor het bepalen van de streefwaarde voor de sleufdiepte voor een aanlanding.