De vanskelige strømforholdene i Vatlestraumen fikk tragiske følger da MS «Rocknes» grunnstøtte 19. januar 2004.

På under ett minutt gikk bulkcarrieren rundt og ble liggende med kjølen i været.

Torunn Stranden Davidsen disputerte nylig med en avhandling om strømforholdene i svingende sund.

Ett av sundene som har slike svingete forhold er Vatlestraumen sør for Bergen, som har blitt vidt kjent etter ulykken. Stranden Davidsen har studert årsakene til at vannmassene går i ulike retninger nedover i vannsøylen.

– Mesteparten av hastigheten i vannstrømmen går rett fram. Men i en sving er det samtidig en kraft som tvinger noe av vannstrømmen over i sekundære strømmer. Dermed dannes spiraler i vannsøylen og disse kan gå på tvers av hovedmengden av vannmassen, forklarer Stranden Davidsen.

Tidevannet forsterker

I Vatlestraumen er forholdene ytterligere komplisert fordi tidevannet påvirker strømforholdene i stor grad.

Navigasjonsforholdene i den viktigste innfartsåren til Bergen er derfor svært vanskelige.

Den norske los, som gir farvannsbeskrivelser som ikke finnes i sjøkart, beskriver Vatlestraumen slik: ”Strømmen i Vatlestraumen følger ikke alltid sundets retning. Kraftige virvler og stor hastighet på strømmen gjør at det til tider kan være vanskelige forhold. … Målinger viser at strømmen kan øke i styrke fra overflaten og ned til 5 meter og at overflatestrømmen (ned til 7 meter) har en annen retning enn det strømmen fra 7 meter og dypere har.”

Forskjell i hastighet

Vann som strømmer gjennom sund og fjorder møter mange hindringer som vannet må strømme rundt.

Det kan for eksempel være store steinblokker langs bunnen, eller markante svinger i leien.

I Vatlestraumen er det slike forhold, og disse påvirker også strømningene av sjøvannet gjennom sundet.

– Spiraler i vannsøylen dannes av en hastighetsforskjell mellom det varme overflatevannet og det kalde bunnvannet. Den nederste delen av vannsøylen bremses av friksjonen mot bunnen. I en sving fører dette til at strømmen i hele søylen blir en spiral, sier Stranden Davidsen.

Hun var tilknyttet Senter for Beregningsvitenskap ved UiB under doktorgradsarbeidet.

Amerikanske målinger

I sin avhandling presenterer Torunn Stranden Davidsen numeriske studier av hvordan spiraleffekten påvirkes av ulike faktorer som vanndybden, temperaturprofilen i vannsøylen og hindringer på havbunnen.

For å simulere forholdene i Vatlestraumen har hun brukt en forenklet matematisk modell av området, og testet ulike parametre i et dataprogram som er utviklet av Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Boston.

Stranden Davidsen gjorde også numeriske studier av strømninger rundt neset Three Tree Point i Puget Sound i staten Washington.

Her er det er foretatt lange serier av hydrologiske målinger, og resultatene fra beregningsmodellen ble sammenliknet med disse målingene.

Forskerne jobber nå med å forstå årsakene til strømforholdene i Vatlestraumen ved å utvikle numeriske modeller.

Lenke:

Se animasjon av tidevannet i Vatlestraumen, laga avVatlestraumprosjektet ved Avdeling for beregningsvitenskap, Unifob.