Spelling suggestions: "subject:"(oceanografia)"" "subject:"(oceanographic)""
71 |
Runoff changes due to urbanization: A reviewLigtenberg, Jora January 2017 (has links)
Urbanization causes changes in the water balance. Focusing on runoff, the aim of this report was to determine how both the magnitude and the form of this component change with urbanization. Also, solutions for decreasing the possible problems related to an increase in surface runoff were examined. Solutions were studied for both a general European situation and for the specific case of the Netherlands. Already after converting a forested area into agriculture, the runoff becomes more prominent, at the expense of evaporation and infiltration. When developing further into an urban area, its importance increases even more. In the last few years, various scientists have come up with suggestions of reducing the risks caused by increased runoff. Some examples are increasing the infiltration capacity or storing the excess water in cities. Considering the predicted future climate scenarios, water storage seems to be the best option. In the Netherlands, expanding the areas for water storage is the main subject of governmental research at the moment. On top of that, researchers advice to cooperate more between different stakeholders when considering water management. The main findings are thus that runoff increases with an increasing imperviousness of the surface, and the best solution to avoid problems caused by this enhanced amount of runoff seems to be the storage of excess water in cities. This solution is valid for both a general situation and in the Netherlands.
|
72 |
Two-dimensional hydraulic modeling for flood assessment of the Rio Rocha, Cochabamba, Bolivia.Myrland, Johanna January 2014 (has links)
Historically humans have settled in river valleys, which has made flooding a natural hazard for human communities. This is also the situation in the valley of Cochabamba, which is frequently affected by floods. Therefore it is of high relevance to assess and manage the flood risk in order to reduce the impact in the affected areas. For this purpose hydraulic simulations were performed with the two-dimensional model Iber. The study area includes 17 kilometers of the main river, Rio Rocha, and its tributaries. The data used in the project was elevation data of high resolution and computed hydrographs. Field work and sensitivity analysis were performed to evaluate the result. The model was used to describe the dynamics of the Rio Rocha and its tributaries during flooding, such as flow path and water levels. The simulations showed that flooding mainly occurs in the tributaries and at eleven other sites without a clear riverbank. Most of the area affected by flooding is agricultural land, but also residential areas and infrastructure were also at risk. The flood duration shown to be longest for agricultural land, which can lead to major crop damage due to anoxic condition. Even though a smaller part of the affected area is residential land, the urbanization in this area is predicted to increase and more land may be settled in the near future.This thesis, along with other studies, highlights the importance of high resolution mesh to perform a hydraulic simulation with a two-dimensional model and the need of data to validate the result.
|
73 |
Svensk Råvattenkontroll: Fallstudie Rökebo VattenverkSandberg, Johan January 2017 (has links)
Vattenkvaliteten i svenska yt, - och grundvatten riskerar att försämras i framtiden på grund av klimatförändringar (Svenskt Vatten, 2007). Bland annat förväntas halten organiskt material i vattnet öka, medeltemperaturen stiga samt förekomsten av virus och bakterier i ytvatten öka (Svenskt Vatten, 2011). Förändrade förutsättningar i svenska sjöar har redan upptäckts, bland annat har halten organiskt material ökat i ytvattnet i södra Sverige sedan 1990-talet (Löfgren, Forsius, & Anderson, 2002). Dessutom hade 20 av totalt 33 tillfrågade dricksvattenproducenter sett försämrad råvattenkvalitet i sina verksamheter med avseende på bland annat organiskt material (Svenskt Vatten, 2007). Varje år sker ett antal sjukdomsutbrott relaterat till bristfällig dricksvattenkvalitet i Sverige och i de flesta fall har detta skett på grund av att otillräcklig kontroll av vattenkvaliteten eller att vattenverket inte haft tillräckliga skyddsbarriärer mot mikrobiella föroreningar (Lindberg & Lindqvist, 2005). Bristfällig råvattenkontroll har identifierats som en svag länk i svensk dricksvattenproduktion och kommer att behöva förbättras i framtiden (Statens offentliga utredningar, 2016). Syftet med detta arbete var att visa hur god råvattenkontroll kan användas för att minska risker för försämrad dricksvattenkvalitet samt att ge förslag på innehåll i verksamhetsutövares egenkontrollprogram för förbättrad råvattenkontroll. I huvudsak har råvattenkvaliteten i vattenverket från det inducerade ytvattnet vid Rökebo utvärderats genom att studera provtagningsdata från området. Provtagning i observationsrör i grundvattentäkten har utförts för att undersöka hur avskiljningen av främst organiskt material påverkas av avståndet från ytvattnet. Råvattnet i Rökebo har jämförts med råvattnet i Årsunda och Wifsta för att undersöka om liknande trender återfinns vid dessa eller om vattnets egenskaper är lokalt betingade. Åtta stycken vattenverk har studerats för att utvärdera utsträckningen av råvattenkontrollen vid dessa. Utifrån resultatet av detta arbete framkom att råvattenkvaliteten i Rökebo har försämrats över tid med avseende på bland annat organiskt material, mangan och vattnets turbiditet samt färgtal. Den huvudsakliga avskiljningen av organiskt material i grundvattentäkten sker vid strandkanten, vilken identifierats som en känslig punkt i produktionskedjan. Råvattnets järnhalt minskar vid ökat uttagsflöde och det är möjligt att halten organiskt material har börjat sjunka men längre tidsserier krävs för att kunna säkerhetsställa detta. Råvattnet i Årsunda och Wifstas vattentäkter visar däremot ingen tydlig förändring över tid, vilket tyder på att råvattnets beskaffenhet är områdesspecifik. Vid de studerade vattenverken skiljer sig dessa åt, både i storlek och hur pass omfattande råvattenkontrollen är. Generellt tar de större vattenverken fler råvattenprov än de små men antalet provtagningstillfällen varierar kraftigt. För ett av vattenverken togs inga råvattenprov alls. Råvattenkontroll varierar kraftigt mellan verksamhetsutövare och områden men behöver i många fall förbättras. Som förslag ges här att råvattenprover ska tas med liknande frekvens som dricksvattenprover. Förslag på råvattenkontroll är att verksamhetsutövarna ska utföra en uppströms mikrobiologisk riskanalys för att utvärdera om skyddsbarriärerna är tillräckliga för att undvika eventuell smitta vid vattenverket. Utöver detta bör uppföljning av insamlade data ske i större utsträckning samt att samarbete med tillsynsmyndigheter förbättras. Förslag och exempel på metoder för datautvärdering har getts i rapporten (tidsserieanalyser, PCA-analyser och korrelationsanalyser). Provtagning och övervakning bör ske i vattentäkten, inte bara vid vattenverket. Som ett verktyg för detta förslås att en hydrogeologisk modell upprättas över vattentäkten då denna kan användas bland annat för att identifiera lämpliga provtagningspunkter, utvärdera influensområdets utsträckning och för att ge verksamhetsutövaren bättre insyn över flödessituationen i området.
|
74 |
Impact of surface gravity waves on air-sea fluxes and upper-ocean mixingWu, Lichuan January 2016 (has links)
Surface gravity waves play a vital role in the air-sea interaction. They can alter the turbulence ofthe bottom atmospheric layer as well as the upper-ocean layer. Accordingly, they can affect themomentum flux, heat fluxes, as well as the upper-ocean mixing. In most numerical models, waveinfluences are not considered or not fully considered. The wave influences on the atmosphereand the ocean are important for weather forecasts and climate studies. Here, different aspects ofwave impact on the atmosphere and the ocean are introduced into numerical models.In the first study, a wave-state-dependent sea spray generation function and Charnock co-efficient were applied to a wind stress parameterization under high wind speeds. The newlyproposed wind stress parameterization and a sea spray influenced heat flux parameterizationwere applied to an atmosphere-wave coupled model to study their influence on the simulationof mid-latitude storms. The new wind stress parameterization reduces wind speed simulationerror during high wind speed ranges and intensifies the storms. Adding the sea spray impacton heat fluxes improves the model performance concerning the air temperature. Adding the seaspray impact both on the wind stress and heat fluxes results in best model performance in allexperiments for wind speed, and air temperature.In the second study, the influence of surface waves on upper-ocean mixing was parameter-ized into a 1D k − ε ocean turbulence model though four processes (wave breaking, Stokes driftinteraction with the Coriolis force, Langmuir circulation, and stirring by non-breaking waves)based mainly on existing investigations. Considering all the effects of surface gravity waves,rather than just one effect, significantly improves model performance. The non-breaking-wave-induced mixing and Langmuir turbulence are the most important terms when considering theimpact of waves on upper-ocean mixing. Sensitivity experiments demonstrate that vertical pro-files of the Stokes drift calculated from 2D wave spectrum improve the model performancesignificantly compared with other methods of calculating the vertical profiles of the Stokes drift.Introducing the wave influences in modelling systems, the results verified against measure-ments. Concluding from these studies for the further model development, the wave influencesshould be taken into account to improve the model performance.
|
75 |
Salt, water and nutrient fluxes to Himmerfjärden bayKhalili, Maria January 2007 (has links)
Naturvårdsverket rankar övergödningen som det allvarligaste hotet mot Östersjön. Strategin för att bekämpa övergödningen i Östersjön har varit att reducera antropogena utsläpp av fosfor och kväve från punktkällor och diffusa källor. Många forskare anser att primärproduktionen i egentliga Östersjön huvudsakligen är begränsad av kväve varför Sverige har infört ett ambitiöst och kostsamt program för avancerad kväverening på reningsverk. Andra experter hävdar istället att reducerade kväveutsläpp är meningslösa eller rent av skadliga. I ljuset av dessa fundamentalt olika åsikter och de helt motsatta strategier de innebär syftar denna studie till att försöka klargöra vilka åtgärder som borde vidtas för att minska övergödningen genom att undersöka området Himmerfjärden som ofta används som ett exempel på lyckad kväverening. Området har också studerats intensivt sedan 1970-talet. Detta arbete har använt en processbaserad dynamisk massbalansmodell för salt för att beräkna vattenutbytestider i Himmerfjärden. Flöden av vatten och näringsämnen till och från fjärden har beräknats och det har visats att bidraget av kväve och fosfor till Himmerfjärden från reningsverket är mycket marginellt jämfört med bidraget från Östersjön. Denna studie har också genom att granska litteratur och mätdata från Himmerfjärden visat att det finns goda skäl att ifrågasätta hypotesen om att primärproduktionen i Himmerfjärden skulle vara långsiktigt begränsad av kväve. Resultaten av denna studie kommer att användas i framtida massbalansmodelleringar av fosfor, kväve och cyanobakterier i Himmerfjärden. / The Swedish Environmental Protection Agency has ranked eutrophication as the most severe threat to the Baltic Sea. The strategy to combat the eutrophication in the Baltic has been to reduce antrophogenous emissions of phosphorus and nitrogen from point and diffuse sources. Many scientists argue that the primary production in the Baltic proper is primarily limited by nitrogen which is why Sweden and other countries have implemented an ambitious and expensive program of advanced nitrogen removal in sewage treatment plants. Other experts argue that reduced nitrogen load to the Baltic Sea is either pointless or even harmful. In the light of these fundamentally different views and the very opposite management strategies they imply, this study aims to more bring clarity to which measures should be taken to reduce eutrophiction by investigating the area of Himmerfjärden. Himmerfjärden is often used as an example of successful removal of nitrogen and the area has been intensively monitored since the 1970’s. This work used a process-based dynamic mass balance model for salt to calculate water retention times in Himmerfjärden. Water and nutrient flows to and from the bay have been calculated. It was shown that the contribution of nutrients to Himmerfjärden from the treatment plant is small compared to the contribution from the Baltic Sea. This study showed by reviewing literature on Himmerfjärden that there are good reasons to question the hypothesis of Himmerfjärden being nitrogen limited in the long-run. The findings of this study will be used in future mass balance modelling of phosphorus, nitrogen and cyanobacteria in Himmerfjärden.
|
76 |
Naturlig nedbrytning av klorerade lösningsmedel i grundvatten / Natural attenuation of chlorinated solvents in groundwaterNugin, Kaisa January 2004 (has links)
Chlorinated solvents are common contaminants in soil and water. Under anaerobic conditions microbes are capable of transforming chlorinated solvents into ethylene which would result in a remediation of the contaminated area. In order to use natural attenuation as a remediation method evidence of continuous degradation is required. Furthermore, the degradation must occur at a sufficient rate and continuous monitoring of the site is needed until the demanded levels are achieved. A field study was performed on the basis of data from a dry-cleaning facility contaminated mainly by perchloroethylene. The purpose of the study was to define the existing situation regarding distribution and transformation of contaminant in order to evaluate the possibilities of using natural attenuation as a method of remediation. Degradation of perchloroethylene proceeds through successive removal of chlorine, with the formation of trichloroethylene, dichloroethylene, vinyl chloride and ethylene. There exists evidence of degradation as far as vinyl chloride on the site but whether transformation continues to ethylene is not established. The computer model Biochlor was used to simulate distribution and degradation of the contaminants. The site possesses a complex hydrogeology and the existing data are not sufficient to distinguish the effect of degradation from other factors such as spreading of contaminant between different layers of soil. Since degradation failed to be quantified, natural attenuation can not be recommended as a safe remediation method at the considered site without further investigations. / Klorerade lösningsmedel är vanligt förekommande föroreningar i mark och vatten. Under anaeroba förhållanden kan mikrober omvandla klorerade kolväten till eten vilket leder till rening av det förorenade området. För att kunna använda denna naturliga nedbrytning som saneringsmetod krävs bevis för att nedbrytning fortskrider i tillräcklig utsträckning för att rena området och därefter krävs kontinuerlig provtagning till dess målen för saneringen har uppnåtts. En fallstudie utfördes utifrån data från en kemtvättsfastighet förorenad av i första hand perkloreten. Syftet var att kartlägga föroreningssituationen med avseende på spridning och nedbrytning av de klorerade föreningarna för att undersöka om naturlig nedbrytning var en möjlig framtida saneringsmetod. Nedbrytning av perkloreten sker stegvis genom att klor avspjälkas, under bildande av produkterna trikloreten, dikloreten, vinylklorid och etengas. Nedbrytning av förorening har konstaterats ske på fastigheten fram till vinylklorid men huruvida nedbrytning avstannat där eller fullföljts till etengas är ej klarlagt. Datormodellen Biochlor användes för att simulera spridning och nedbrytning av utsläppet. Fältplatsen har en komplex hydrogeologi och befintliga fältdata var inte tillräckliga för att särskilja nedbrytningens effekt från faktorer såsom spridning av förorening mellan olika jordlager. Eftersom nedbrytningen inte kunde kvantifieras kan naturlig nedbrytning inte rekommenderas som säker saneringsmetod på denna fältplats utan kompletterande analyser.
|
77 |
Utveckling och tillämpning av en GIS-baserad hydrologisk modell / Development and application of a GIS based hydrological modelWesterberg, Ida January 2005 (has links)
A distributed hydrological rainfall-runoff model has been developed using a GIS integrated with a dynamic programming module (PCRaster). The model has been developed within the framework of the EU-project TWINBAS at IVL Swedish Environmental Research Institute, and is intended for use in WATSHMAN – a tool for watershed management developed at IVL. The model simulates runoff from a catchment based on daily mean values of temperature and precipitation. The GIS input data consist of maps with soil type, land-use, lakes, rivers and a digital elevation model. The model is a hybrid between a conceptual and a physical model. The snow routine uses the degree-day method, the evapotranspiration routine uses the Blainey-Criddle equation, the infiltration routine is based on Green-Ampt, groundwater is modelled assuming a linear reservoir and the flow routing is done with the kinematic wave equation combined with Manning’s equation. The GIS and the hydrologic model are embedded in one another, allowing calculation of each parameter in each grid cell. The output from the model consists of raster maps for each time step for a pre-defined parameter, or a time series for a parameter at a specified grid cell. The flow network is generated from the digital elevation model and determines the water flow on the grid scale. The smallest possible grid size is thus obtained from the resolution of the digital elevation model. In this implementation the grid size was 50 m x 50 m. The raster structure of the model allows for easy use of data from climate models or remotely sensed data. The model was evaluated using the River Kölstaån catchment, a part (110 km2) of the Lake Mälaren catchment, which has its outflow in central Stockholm, Sweden. The integration of the GIS and the hydrologic model worked well, giving significant advantages with respect to taking lakes and land-use into account. The evaluation data consisted of observed run-off for the period 1981 to 1991. The result from the calibration period shows a great variation in Reff (Nash & Sutcliffe) between the years, the three best years having Reff-values of 0.70 – 0.80. The Reff-value for the entire calibration period was 0.55 and 0.48 for the validation period, where again there was great variation between different years. The volume error was 0.1 % for the calibration period and -21 % for the validation period. The evapotranspiration was overestimated during the validation period, which is probably a result of excess rain during the calibration period. The results are promising and the model has many advantages – especially the integrated GIS-system – compared to the present WATSHMAN model. It could be further developed by introducing a second groundwater storage and refining the evapotranspiration and infiltration routine. Given the promising results, the model should be evaluated in other larger and hillier areas and preferably against more distributed data. / En helt distribuerad GIS-baserad hydrologisk modell för modellering i avrinningsområden på lokal/regional skala har byggts upp i PCRaster. Arbetet utfördes på IVL Svenska Miljöinstitutet AB inom ramen för EU-projektet TWINBAS, som har som mål att identifiera kunskapsluckor inför implementeringen av EU:s ramdirektiv för vatten. Modellen är tänkt att användas i WATSHMAN (Watershed Management System), IVLs verktyg för vattenplanering i avrinningsområden där bland annat källfördelningsberäkningar och åtgärdsanalyser ingår. Den uppbyggda modellen är en hybrid mellan en fysikalisk och en konceptuell hydrologisk modell och predikterar vattenföring på pixelnivå i avrinningsområden. Simuleringen drivs av dygnsmedelvärden för temperatur och nederbörd och modellen tar hänsyn till markanvändning, jordart, topografi och sjöar. De modellekvationer som används är grad-dagsmetoden för snö, Blainey-Criddle för evapotranspiration, Green-Ampt för infiltration, linjärt magasin för grundvatten och Mannings ekvation för flödesrouting. Det geografiska informationssystemet och den hydrologiska modellen är helt integrerade, vilket gör att alla parametervärden beräknas för varje enskild pixel. Som utdata ger modellen en rasterkarta för varje tidssteg för en i förväg bestämd parameter, eller tidsserier över parametervärden i definierade punkter. Vattnet transporteras i ett utifrån höjdmodellen genererat flödesnätverk och vattnets flödesväg bestäms därmed på pixelnivå. Minsta möjliga pixelstorlek bestäms således utifrån höjdmodellens upplösning, och var vid denna tillämpning 50 m gånger 50 m. Modellens uppbyggnad med raster gör det enkelt att använda data från klimatmodeller eller fjärranalys. Avrinningsområdet för Kölstaån, ett biflöde till Köpingsån i Mälardalen, har använts för att utvärdera modellen. Integreringen av GIS och hydrologisk modell fungerade mycket väl och gav stora fördelar t ex vad gäller att ta hänsyn till sjöar och markanvändning. Modellen kalibrerades med data från åren 1981 till 1986 och det erhållna volymfelet var då 0,1 % och Reff-värdet (Nash & Sutcliffe) 0,55. Stora variationer erhölls dock mellan åren; för de tre bästa åren låg Reff-värdet mellan 0,70 och 0,80. Ett mycket kraftigt nederbördstillfälle samt regleringar i huvudfåran av vattendraget ligger troligtvis bakom de mindre väl beskrivna åren. Även under valideringsperioden (1987 till 1991) fungerade modellen väl, så när som på att avdunstningen överskattades på vårarna (antagligen beroende av det stora regnet under kalibreringen), och Reff-värde och volymfel hamnade på 0,48 respektive -21 %, även här med stora variationer mellan åren. Resultaten är lovande och modellen har många fördelar jämfört med den nuvarande WATSHMAN-modellen. Den skulle kunna förbättras ytterligare genom att dela upp grundvattnet i två magasin samt förfina evapotranspirations- och infiltrationsrutinerna. Den höjdmodellsbaserade modellen bör utvärderas även i andra mer kuperade områden samt mot mer distibuerade data.
|
78 |
Nitrat i grundvattnet : Modellanalys av vattenflöde till Hörviks vattentäkt / Nitrate in the groundwater : Model analysis of water flow to Hörvik’s water supplyPetersson, Terje January 2004 (has links)
A well, situated on Listerlandet in the western part of Blekinge in Sweden, has a very high content of nitrate. Water with a too high content of nitrate is hazardous to human health, in particular to small children. The area surrounding the well is mostly drained agricultural land with some larger farms for chicken and mink. The well takes its water from the bedrock and is deeper than most other wells affected by nitrate. The bedrock in the area is dominated by limestone with a relatively high flow of water. This thesis was performed in order to find the source of the nitrate. A groundwater model, simulating the water flow, was created. The model was used to trace the particles flowing to the well in order to find the most likely source. GMS Modflow and Modpath were used to create the model. The validation of the model shows that the model is good enough to be used for further investigation of the groundwater in the area. The model result indicates that the original source for most of the nitrate is some large mink farms situated on the slope of a hill south of the well. Calculation shows that it takes the water 25 years to flow from the farms to the well. There is also a probable contribution of nitrate from the agriculture in the vicinity of the well. But an extensive drainage system brings most of the water from the cultivated area into the Baltic Sea. Conclusions are that a large amount of mink farms placed in a small area contributes to the high content of nitrate in the well. Further examinations are needed to show which measures should be taken in order to diminish the content of nitrate in the well. / En brunn som förser Hörvik med dricksvatten har en hög halt av nitrat. Hörvik ligger på Listerlandet i västra Blekinge. Vatten med för hög nitrathalt är hälsovådligt för människor i allmänhet och spädbarn i synnerhet. Området som omger brunnen består till största delen av dränerad jordbruksmark med några större djurgårdar för broiler och mink. Brunnen är bergborrad och går djupare än de flesta andra nitratpåverkade brunnar i Sverige. Berggrunden i området domineras av kalkberg med ett relativt högt vattenflöde. Ett projektarbete utfördes för att ta reda på ursprungskällan till nitratet. I arbetet skapades en grundvattenmodell som skulle simulera vattenflödena i området och sedan spåra en partikels väg till brunnen för att ta reda på den mest troliga källan. GMS Modflow och Modpath är de dataverktyg som användes. Valideringen av modellen visar att den fungerar tillfredsställande och kan användas för fortsatta undersökningar av grundvattenförhållanden i området. Modellresultat tyder på att ursprungskällan för den största delen av nitratet är några stora minkfarmar som ligger på en sluttning upp mot Listers huvud söder om brunnen; dock har det tagit ca 25 år för vattnet att ta sig från ursprungskällan till brunnen. Jordbruket i närheten av brunnen bidrar sannolikt med en del nitrat, men en omfattande dränering leder den större delen av vattnet från jordbruksområdet ut i Östersjön. Slutsatsen är att ett stort antal minkfarmar i ett begränsat område är en bidragande orsak till brunnens höga nitrathalt. Vidare undersökningar bör visa vilka åtgärder som behövs för att minska nitrathalten i brunnen.
|
79 |
Industrial Pollution and Economic Compensation : A Study of Down Stream Villages in Noyyal River, Tirupur, Tamil Nadu, South IndiaSanthi Kanna, Dorai Kannan January 2008 (has links)
Tirupur is an Indian textile town which constitutes many dyeing and bleaching units situated in the upstream. Tirupur serves as one of the major exporters of textiles. The industrial pollution have affected not only the surface water but also the soils and ground water. This thesis studies the impacts of industrial pollution on agriculture and livestock. It also explores the implicated problems involved in putting an economic compensation mechanism into practise. The impact study was made on the detailed primary data collected from an intensive study of comparing a pollution affected villages located downstream of the Orathapalyam dam, Tamil Nadu, South India with a control village. The cost estimates that the impact of industrial pollution on predominant crops is quite substantial in monetary terms. This paper argues that the compensation principle might work if the assessment is done to all affected victims. Both quantifying and non quantifying benefits should be incurred in the mechanism. Further, mere passing of fines and creating institutional structures are not sufficient to address the environmental problems. Policies should be implemented in their right perspective. Institutions should be strong enough, with more autonomy and powers, to deal with problems and to monitor the RO plants in dyeing units in Tirupur.
|
80 |
Transienta effekter under Lugeon-tester i borrhål / Transient effects during Lugeon-tests in boreholesPalmfjord, Erik January 2013 (has links)
Hydrogeologiska tester av borrhål har länge varit en viktig metod för att estimera sprickigt bergs hydrogeologiska parametrar såsom transmissivitet och magasinskoefficient. Lugeon-tester är borrhålstester där vatten injekteras i en sektion under konstant tryck som höjs och sänks i steg. Utvärderingen av testet kan ge information om flödet i de vattenledande sprickorna är turbulent eller laminärt samt om det uppstår några geomekaniska effekter, såsom elastisk vidgning av sprickor under testets gång. De ekvationer som rutinmässigt används för utvärdering av testet förutsätter stationärt flöde och tryck i slutet på varje trycksteg, förhållanden som sällan återfinns i verkligheten. Antagandet om stationaritet tros ge en felaktig utvärdering av testet och därför har konsultföretaget Geosigma tagit fram en transient numerisk modell som beskriver Lugeon‑tester och som kan användas för utvärdering av testet. Modellen har i detta examensarbete använts för att utvärdera Lugeon-tester utförda i Rönnskär av Geosigma, men också Lugeon-tester utförda av författaren i Uppsala. Resultatet från utvärderingen har jämförts med utvärderingar med antagande om stationära förhållanden och utvärderingar genomförda med modeller i programvaran AQTESOLV. Dessutom har en känslighetsanalys genomförts för den numeriska modellen. Undersökningar utförda med den numeriska modellen visar att stationära utvärderingar av Lugeon-tester ger en felaktig tolkning av resultatet om stationära förhållanden inte råder. Detta beror på den transienta effekten, där flöde och tryck under ett trycksteg påverkar flöde och tryck under de efterföljande tryckstegen. Utvärderingsmetoden där den numeriska modellen används går ut på att relatera skillnaden mellan modellerat och uppmätt flöde i slutet på varje trycksteg till det rådande differenstrycket i borrhålet. Den nya utvärderingsmetoden ger en säkrare utvärdering av Lugeon-tester eftersom den tar hänsyn till de transienta effekterna. Utvärdering av Lugeon-tester med den nya metoden ger i flera fall andra tolkningar än den stationära utvärderingsmetoden. De båda utvärderingsmetoderna ger samma tolkningar när stationära förhållanden verkligen råder. Utvärderingsmetoden är dock känslig för brusigt data. ISO-standarden 22282-3 beskriver Lugeon-tester och där rekommenderas att tryckstegen skall vara 10-30 minuter långa. Med den numeriska modellen har dock Lugeon-tester med 2 minuter långa trycksteg kunnat utvärderas på ett tillfredställande sätt. Lugeon‑testernas testtid kan således förkortas betydligt i förhållande ISO-standardens vilket skulle innebära en lägre kostnad för att utföra den här typen av tester. / Hydraulic testing has long been an important method to estimate hydrogeological parameters, such as transmissivity and storativity for fractured rock. Lugeon-tests are single-borehole tests which are performed by injecting water into a borehole section under constant pressure. The pressure is raised and lowered in steps, called pressure steps. The evaluation of the test can give information if the water flow is turbulent or laminar and if the test gives rise to any geomechanical effects, such as an elastic expansion of fractures. The equations that are used for the evaluation of the test assume that the flow and the pressure are stationary at the end of each pressure step. Stationary conditions are however seldom encountered under field conditions. The assumption of staionarity was believed to give rise to incorrect test evaluations. Geosigma has therefore developed a transient numerical model that can describe the transient lapse and can be used for the evaluation of the test. The model has been used to evaluate Lugeon-tests performed by Geosigma in Rönnskär and Lugeon-tests performed by the author in Uppsala. The results have been compared with stationary evaluations and evaluations performed with models in AQTESOLV. Investigations with the numerical model have shown that stationary evaluations of Lugeon-tests give rise to incorrect interpretations when stationary conditions are not present. This depends on the transient effect, where flow and pressure during one pressure step influence the others. The new evaluation method uses the model to relate the difference between modeled and measured flow to the pressure at the end of a pressure step. The new method gives a more correct evaluation of a Lugeon-test since it takes the transient effects into consideration. Evaluations of Lugeon-tests with the new method often give rise to different interpretations of the geomechanical effects and flow conditions compared to the stationary evaluation. The two methods give the same interpretations if the flow is stationary. The new ISO-standard 22282-3 recommends that the pressure steps should last for 10‑30 minutes. Tests with two minute long pressure steps have been evaluated with the new method with satisfying results. This means that the time it takes to perform a test can be shortened considerably and still receive a good result. In the end the method can cut the costs for performing Lugeon-tests.
|
Page generated in 0.0317 seconds