Image
""

Nedsenket flytende rørbru er en løsning som kan være aktuell for flere dype fjorder. Illustrasjon: Statens vegvesen/Vianova/Baezeni

Oppfordrer til skjerpet sikkerhet etter eksperimenter med ekstrembølger under vann

En grunne på bunnen vil ikke nødvendigvis beskytte en nedsenket rørbru. Faktisk kan risikoen bli større for at den rammes av ekstreme krefter.

En nedsenket flytende rørbru er blant alternativene Statens vegvesen utreder som en mulighet for å krysse Sulafjorden når E39 skal bli ferjefri. Siden en slik bru senkes ned i fjorden, kan skip passere over. Men den ligger ikke helt på bunnen, slik for eksempel Operatunnelen i Oslo gjør.

Foreløpig finnes det ikke nedsenkede rørbruer for biltrafikk i Norge, men dette er en teknologi som brukes for eksempel til transport av olje og gass.

Sikkerheten vil selvfølgelig stå i høysetet hvis det blir aktuelt å bygge en slik bru til et ferjefritt E39. På Bølgelabben dypt nede i kjelleren på Matematisk institutt ved Universitetet i Oslo er det gjort eksperimenter som eventuelle utbyggere bør merke seg.

På en måte handler det om bølger. Ekstreme bølger. Ikke de du ser på overflaten, men i form av uventede krefter som kan oppstå under vann når vannmassene passerer over en grunne.

– Våre funn viser at en grunne kan fremprovosere flere eller større ekstremhendelser enn det du ellers skulle ha forventet, sier professor Karsten Trulsen.

LES OGSÅ: Stemmer det at hver sjuende bølge er ekstra høy?

En grunne gir ikke den beskyttelsen man kanskje skulle tro

Intuitivt er det lett å se for seg at det vil være lurt å legge en slik rørbru i ly av en grunne – at grunna på en måte beskytter den mot de verste bølgene. Tidligere eksperimenter i Bølgelabben til Trulsen tydet imidlertid på noe annet.

– Det var tydelig at en slik grunne kan gjøre ekstreme forhold i bølgefeltet mye sterkere. Det ga rom for å jobbe videre med saken for å studere nøyaktig hvordan slike ekstreme bølgehendelser over en grunne foregår og konsekvensen det kan ha for konstruksjoner som er i nærheten, sier Trulsen til Titan.uio.no.

Derfor inviterte han masterstudentene Karen Samseth og Eva Charlotte Berner til å gjøre nye eksperimenter.

– Det er en forenkling det vi har gjort. Det er ikke sikkert grunnene i fjordene ser ut akkurat slik vi har laget dem i eksperimentet. Det er et laboratorieeksperiment, men det kan antyde noe om hva som skjer, sier Samseth.

– Det vi så i eksperimentene, var at overflaten har høyere ekstremverdier over grunna, mens hastighet og kraft faktisk har mer ekstreme verdier når man kommer på andre siden av grunna, sier Berner.

– De stedene som er ekstreme på overflaten, er ikke nødvendigvis de samme som der det er ekstremt for hastighet og kraft under vann, sier hun til Titan.uio.no.

Eva Charlotte Berner og Karen Samseth følger med på bølgene i eksperimentet de har satt opp i Bølgelabben. Foto: Eivind Torgersen/UiO

Monsterbølger

Det er de ekstreme verdiene de er opptatt av. De som på overflaten er lett synlige som monsterbølger. På fagspråket brukes begreper som freak (fra engelsk) og rogue (fra fransk).

– Vi har egentlig ikke noe godt norsk ord for det. Poenget er at det er en bølge som er til de grader utenom det du kan forvente, sier Trulsen.

Når en bølge omtales som ekstrem, freak eller rogue, handler det ikke om den faktiske størrelsen.

– Vi snakker om hva som er store bølger i forhold til hva som er vanlige akkurat der. Ikke nødvendigvis at de er 30 meter høye, sier Samseth.

Det samme gjelder for de mindre synlige kreftene under vann. For å kvalifisere til å være ekstreme må disse kreftene skille seg veldig mye fra det som er normalt. For forskerne – og for de som eventuelt skal bygge en slik bru – er det også veldig viktig å beregne sannsynligheten for at slike ekstreme krefter treffer konstruksjonen.

– Våre eksperimenter over en grunne viser at det blir en endring i sannsynligheten for ekstreme hendelser når vi sammenligner med en helt flat bunn, sier Samseth.

Masterstudentene Eva Charlotte Berner og Karen Samseth venter på bølgene sammen med professor og veileder Karsten Trulsen. Foto: Eivind Torgersen/UiO

Må vurdere sikkerhet på en annen måte

Trulsen, Berner og Samseth har ikke gjort dette arbeidet på oppdrag fra Statens vegvesen, så eksperimentene er ikke skalert etter forholdene i Sulafjorden. Likevel kommer de med en liten advarsel:

– Hvis du legger en nedsenket rørbru bak en grunne, risikerer du å ende opp i et område med forsterket sannsynlighet for ekstreme hendelser, sier professoren.

Alle som skal bygge noe, må ta høyde for at det kan skje uventede ekstreme hendelser. Men i dette tilfellet er det kanskje lurt å ta enda større høyde.

– Man kan ikke nødvendigvis bruke en standard sikkerhetsfaktor. Du må sannsynligvis bruke en større verdi for denne sikkerhetsfaktoren. Vårt budskap er at de må forstå hvordan de eventuelt skal forstørre verdien av sikkerhetsfaktoren, sier Trulsen.

LES OGSÅ: Bølgenes mørke bakside skal frem i lyset