Sediment accretion and elevation change in tidal forests, and the corresponding ability of these wetlands to keep pace with sea-level rise (SLR), represent data gaps in our understanding of wetland sustainability. Surface Elevation Tables and marker horizons were installed in three mature tidal forests and a restored tidal marsh, allowing us to measure elevation change, accretion, and subsidence. Additionally, we measured predictor variables to test for their significance in explaining accretion and elevation change rates. Mean accretion at our sites was 11.67 +/- 3.01 mm yr-1 and mean elevation change was -20.22 +/- 8.10 mm yr-1, suggesting subsidence occurring beneath the sites. Processes contributing to accretion and elevation change at our sites may be driven by hydrologic patterns. Comparing our elevation trends with SLR trends suggests that our study sites may not keep pace with SLR. However, we may be observing short-term oscillations that do not indicate true long-term trends.

L’objectif de cette thèse a été de concevoir et développer un simulateur de dommages permettant d’étudier la vulnérabilité d’un territoire soumis à des aléas de mouvements de terrains associés à la présence d’exploitations souterraines. Ce développement repose sur la combinaison d’une méthode de prévision des affaissements miniers, de fonctions de vulnérabilité pour l’évaluation des dommages et d’une base de données des bâtiments. L’enjeu scientifique est le développement de fonctions de vulnérabilité pour les bâtiments en zone d’affaissement minier. Ces fonctions sont comparables à celles utilisées vis-à-vis d’autres aléas comme les séismes et les tsunamis. On a développé et appliqué une méthodologie basée sur des simulations de type Monte-Carlo qui utilise les méthodes existantes d’évaluation des dommages dans les zones d’affaissement minier (méthodes empiriques ou analytiques). Elle permet de prendre en compte l’incertitude sur les paramètres géométriques et mécaniques du bâti. Afin de valider cette méthodologie, les dommages estimés par les fonctions vulnérabilité développées pour des bâtiments en maçonnerie du bassin ferrifère lorrain sont comparées aux dommages observés, consécutifs aux affaissements de 1996 à 1999 en Lorraine. Dans une étape suivante, la méthode des fonctions d’influence a été implémentée dans le simulateur avec certains développements permettant de tenir compte de la variabilité des angles d’influences et permettre le calcul des déformations horizontales du terrain. Les résultats de cette méthode sont validés sur un cas d’affaissement observé dans le bassin ferrifère de lorrain. Enfin, une approche probabiliste d’évaluation des dommages est implémentée pour tenir compte de différents scénarios d’affaissement possibles. L’application sur les bâtiments de la ville de Joeuf, permet d’illustrer les différents résultats obtenus / The objective of this thesis has been the design and the development of a damage simulator for evaluation of building damage in subsidence regions affected by undergrounds excavations. The simulator is combining a method for the subsidence prediction, vulnerability functions for assessment of building damage and a database of buildings. The scientific challenge is the development of vulnerability functions for buildings in subsidence regions. These functions are similar to those used for other hazards such as earthquakes and tsunamis. We then developed and applied a methodology based on Monte-Carlo simulations which involves existing methods of building damage assessment in subsidence area (empirical or analytical methods). It allows to take into account uncertainties on both geometrical and mechanical parameters of buildings. To validate this methodology, damages given by the vulnerability functions developed for masonry buildings in the Lorraine Iron ore field are compared to observed damages, resulting from subsidence from 1996 to 1999 in Lorraine. In a next step, the method of influence functions is implemented in the simulator with developments to take into account variability of the influence angles and to allow the calculation of horizontal ground strain. Results of this method are validated with a subsidence case study in the Lorraine iron ore field. Finally, a probabilistic approach to assess damage is implemented in the simulator to take into account different scenarios of possible subsidence. The application of the simulator on the buildings of the Joeuf city, allows to illustrate the different results

Akademiska sjukhuset är en stor, samhällsviktig verksamhet som har under de senaste tio åren genomgått flertalet ny- och ombyggnationer. Sjukhusområdet är beläget på Uppsalaåsen och befinns inom en primär skyddszon, vilket innebär en komplex geologi och krav på aktsamhet av grundvattnet som nyttjas för Uppsalas vattenförsörjning. Marken har visats innehålla stora lerkörtlar och drastiska skiftningar av jordarter, vilket har lett till en sättningsproblematik vid sjukhusområdet. Region Uppsala planerar flertalet ny- och ombyggnationer vid Akademiska sjukhuset och på grund av den komplicerade markbilden önskas en utredning av geotekniken och hydrogeologin vid området. Fokuset i detta examensarbete har legat på sättningsbenägenhet och grundvattnets trycknivåer. Fyra delområden av sjukhusområdet har pekats ut av Region Uppsala för eventuella framtida byggprojekt. Dessa områden är vid parkeringshus T3, produktionsköket, NOP-komplexet samt ny cyklotronbyggnad. Genomförandet av detta examensarbete har delats in i tre delar; kartläggning av jordlagerföljd, sättningsberäkningar utifrån CRS-försök, samt utredning av grundvattnets trycknivå. Jordlagerföljd har tolkats i GeoSuite med hjälp av 474 sonderingar genomförda av konsultföretaget Bjerking. Sonderingarnas samtliga jordskikt interpolerades och illustrerades som nivåkurvor med hjälp av Topocad. För att utreda jordlagerföljden vid de utvalda områdena skapades åtta tvärsnitt utifrån en 3D-modell konstruerad i Civil 3D. De jordlager som studerats är fyllnadsmaterial, lera, friktionsjord, berg samt markyta. Sättningskapacitet och dess tidsförlopp har beräknats utifrån två CRS-försök och max-, min- och medelvärden av grundvattnets trycknivå under sjukhusområdet har beräknats utifrån 20 års dagliga data från en av Uppsala Vattens mätbrunnar i Stadsträdgården.   Resultaten bekräftar åsens komplexa geologi av varierande lermäktigheter under sjukhusområdet. Det är sannolikt att flertalet byggnationer kräver djupgrundläggning, exempelvis vid parkeringshuset T3 och produktionskökets norra del. De erhållna resultaten visar även knappa lerlager vid andra delområden, vilket innebär mindre sättningsbenägenhet och kräver troligtvis endast ytgrundläggning. De sättningsberäkningar som utförts indikerar att parkeringshuset T3 kommer sjunka 20 till 70 cm efter 158 till 213 år utan grundläggning, något som liknar den pågående sättningen vid byggnaden. Grundvattnets trycknivå har under de senaste 20 åren haft ett medelvärde på + 2,3 m (RH2000) och kommer sannolikt inte fluktuera framåt på grund av den rådande vattendomen. Detta innebär att byggnationer inom vissa delar av sjukhusområdet, exempelvis vid produktionsköket, kommer behöva tillstånd inför byggnation inom den primära skyddszonen, vilket Akademiska sjukhuset är beläget i. Resultaten ger en god överblick över hydrogeologin vid Akademiska sjukhuset och indikerar hur de utpekade områdena bör projekteras med avseende på grundläggning för hållbart och ekonomiskt bygge. Det krävs dock mer underlag, bland annat fler sonderingar och CRS-försök, för att få en ökad komplexitet av sjukhusområdet i avseende på jordlagerföljd och sättningsbenägenhet. / Uppsala University Hospital is a large institution of vital societal function and many new buildings have been constructed and others rebuild during the past ten years. The hospital area is located on Uppsalaåsen and within a primary protection zone, i.e. there is a complex geology and requirements for the protection of the groundwater used for Uppsala’s water supply. The ground contains large sections of clay and has drastic changes in soil types. This has resulted in a subsidence problem within the hospital area. Region Uppsala has several plans regarding upcoming constructions at Uppsala University Hospital and due to the complicated soil situation is an investigation of the geotechnics and hydrogeology within the area sought for. The focus of this master thesis is on subsidence capacity and the ground water’s pressure levels. Four zones within the hospital area have been pointed out by Region Uppsala for potential future construction projects. The zones are at the parking garage T3, production kitchen, NOP-complex and new cyclotron building. The master thesis was divided into three parts; locating the soil layer sequence, calculation of subsidence based on CRS tests and study of the ground water’s pressure level. The soil layer sequence was construed in GeoSuite based on 474 probes conducted by the consultant company Bjerking. The probs respective soil layer was interpolated and illustrated as level curves using Topocad. Eight cross-sections were made within the zones of extra interest and the sections were made from a 3D-model created in Civil 3D. The soil layers examined throughout the master thesis were filling material, clay, granular soil, rock and ground surface. The subsidence capacity and its time were calculated based on two CRS trials and max-, min- and average values of the ground water’s pressure levels under the hospital area was computed based on 20 years of daily data retrieved from a measuring well in Stadsträdgården facilitated by Uppsala Vatten. The results confirm the ridge complex geology consisting of varying depths of clay under the hospital area. Several buildings will probably require deep foundations, e.g. the parking garage T3. The results also show areas of shallow layers of clay indicating lower risk of subsidence and hence will require a shallow foundation. The conducted subsidence calculations indicate that the parking garage T3 will sink 20 to 70 cm after 158 to 213 years if no foundation is implemented, which is in line with the current subsidence occurring at the building. The ground water’s pressure level has had an average value of + 2.3 m (RH2000) during the last 20 years and will probably not fluctuate in the future due to the existing decision on water management. Hence, some buildings within certain parts of the hospital area will require permission prior to construction within the primary zone.  The results establish a valuable overview of the hydrogeology at Uppsala University Hospital and give indications regarding how the foundations in the zones of extra interest should be dimensioned sustainable and economically. However, more data is needed, e.g. additional probes and CRS trials, to gain an increased complexity of the hospital area in respect to soil layer sequences and subsidence tendency.

No description available.

Ground subsidence due to underground coal mining is a complex, narrowly-understood phenomenon. Due to the complicated physical processes involved and the lack of a complete knowledge of the characteristics of overlying strata, the reliability of current prediction techniques varies widely. Furthermore, the accuracy of any given prediction technique is largely dependent upon the accuracy of field measurements and surveys which provide input data for the technique. A valuable resource available for predicting and modeling subsidence is aerial survey technology. This technology produces yearly datasets with a high density of survey points. The following study introduces a method wherein these survey points are converted into elevation plots and subsidence plots using GIS. This study also presents a method, titled the Type-Xi Integration method (TXI method), which improves upon a previous subsidence prediction technique. This method differs from the previous technique in that it incorporates accurate surface topography and considers irregular mine geometry, as well as seam thickness and overburden variations in its predictions. The TXI method also involves comparing predicted subsidence directly to measured subsidence from subsidence plots. In summary, this study illustrates a method of combining data from aerial survey points and mine geometry with subsidence models in order to improve the accuracy of the models.

This thesis sets out to increase the knowledge of artificial groundwater injection (AGWI) in Sweden on behalf of the Swedish Transport Administration. This has been done by firstly conducting a literature review which provided the background which comprises mainly groundwater theory and subsidence. Then several methods were utilized; Interviews, cost analysis, case studies and a simplistic numerical modelling in order to obtain an overall understanding of the AGWI facilities. The interviews provide in-depth knowledge of how the techniqueis handled in different industry contexts. The cost analysis provided with an understanding of the economic relations for an AGWI facility. The case studies provided generalizability and knowledge in how the AGWI is conducted in real projects. Finally, the numerical model provided with knowledge of how a can be developed and what interesting information it can and should contain. The results showed that the AGWI as a subsidence mitigation technique have been developed and is now a subject of increased focus and demand from the legislator and designer perspective, but not the STA. The results show as well that we can expect changed preconditions both geographically and temporally varying, for the AGWI and therefor a change in how the AGWI is handled by the STA is recommended to change. Another result was that the cost analysis showed that the common idea of tap-water is a cheaper alternative than re-injecting the leaked water back to the tunnel is debatable, even false. The case studies showed that the most common water utilization was tap water and that only a few facilities has re-injection capabilities. The STA is recommended to increased their focus on the AGWI technique, to plan for a long term operation and maintenance perspective and to demand calculations of the AGWI costs in relation to water use and the facilities sustainability with the view on future estimated climate change. / Denna uppsats syftar till att öka förståelsen om skyddsinfiltration i Sverige på uppdrag av Trafikverket. Bakgrunden baseras på en litteratur granskning som huvudsakligen handlar om grundvattensteori och marksättningar. I uppsatsen används sedan flera olika metoder; Intervjuer, kostnadsanalys, fallstudier och en förenklad numerisk modell för att få en övergripande förståelse för Trafikverkets skyddsinfiltration-anläggningar. Intervjuerna gav en djupare förståelse och kunskap om hur tekniken hanteras i olika sammanhang i branchen. Kostnadsanalysen gav en insikt i de ekonomiska relationerna för hur en skyddsinfiltration-anläggning fungerar. Fallstudierna gav generaliserbarhet till studien och kunskap om hur skyddsinfiltration genomförs i verkliga projekt. Slutligen gav den numeriska modellen kunskap om hur en modell kan utvecklas och vilken relevant information den kan och bör innehålla. Resultaten visade att skyddsinfiltration som en teknik för att minska marksättningar har utvecklats mycket genom tiden. Tekniken får nu ett ökat fokus och därmed krav från lagstiftarens och projektörens sida, men däremot inte från Trafikverket. Resultaten visar också att vi kan förvänta oss förändrade förutsättningar både geografiskt och tidsmässigt för skyddsinfiltration. Därför rekommenderas att ändra hur skyddsinfiltration hanteras av Trafikverket. Ett annat resultat var att kostnadsanalysen visade att den rådande bilden om att dricksvattenanvänding är ett billigare alternativ än att återinjicera det läckta vattnet tillbaka till tunneln kanske inte stämmer. Fallstudierna visade att det vanligaste vattenutnyttjandet var dricksvatten och att endast ett fåtal anläggningar har återinjiceringsförmåga. Trafikverket rekommenderas att öka sitt fokus på skyddsinfiltration-tekniken och planera för ett långsiktigt drift- och underhållsperspektiv. Dessutom bör Trafikverket kräva beräkningar av skyddsinfiltration-kostnaderna i förhållande till vattenanvändning och anläggningens hållbarhet med tanke på framtidens uppskattade klimatförändringar.

Coastal areas of Southeast Asia are progressively threatened by flooding as a consequence of more frequent precipitation extremes and rising sea levels. Especially urban areas are affected by flood risk which is additionally increased by surface subsidence related to building activities and groundwater extraction. However, the severity of subsidence as well as its triggers and environmental interrelations are only little understood. This study measures surface subsidence for Hue city by using persistent scatterer radar interferometry (PS-InSAR). A series of 53 images acquired by the Sentinel-1 radar satellite between 2018 and 2019 was analyzed to reliably retrieve surface changes at the millimeter scale. The overall displacement ranges between -25 and +10 millimeters per year. Its spatial distribution was then compared to the extent of different soil types in the study area to conduct an analysis of variance (ANOVA). The results confirmed a significant difference between the soil types with Plinthic Acrisols as the soil type having the largest negative average surface velocity. Possible triggers are the intrusion of slack water from the surrounding rice cultivation areas and construction activities which lead to increasing weight and soil compaction. The findings shall raise awareness for the topic and underline the demand for further research. / Mưa lớn và nước biển dâng là những nguyên nhân gây lũ lụt ngày càng nghiêm trọng ở các khu vực ven biển Đông Nam Á. Đặc biệt việc gia tăng công trình xây dựng và khai thác nước ngầm gây sụt lún bề mặt dẫn đến ngập lụt ở các vùng đô thị. Tuy nhiên, các nghiên cứu về mối tương quan giữa sụt lún bề mặt với các hiện tượng môi trường chưa được chú trọng nhiều. Trong nghiên cứu này, độ lún bề mặt của thành phố Hue được đo bằng phương pháp giao thoa radar tán xạ liên tục (PS-InSAR). Phân tích 53 ảnh vệ tinh Sentinel-1 từ năm 2018-2019 cho thấy sự thay đổi tổng thể bề mặt dao động từ -25mm đến 10mm mỗi năm. Phân tích phương sai (ANOVA) cho thấy sự thay đổi bề mặt khác nhau tùy từng loại đất, trong đó đất đỏ vàng (Plinthic Acrisols) có tốc độ sụt lún trung bình cao nhất. Các tác nhân có thể là do sự xâm nhập của nước từ các vùng trồng lúa xung quanh và các hoạt động xây dựng dẫn đến tăng trọng lượng và nén đất. Những phát hiện này là cơ hội nâng cao nhận thức về sự sụt lún bề mặt và cần được nghiên cứu thêm.

Land subsidence due to overexploitation of aquifers is often attributed to incoherent public policies. Taking the case of the Mahyar valley in Iran as an example, and based on a mixed-method research design, this study analyses the effects of policy incoherence on well use for agricultural irrigation and the resulting groundwater levels. Results show how an accumulation of policy incoherence over time results in an increased construction of wells, ultimately leading to a groundwater table drawdown, with a significant decrease of 7.61 m in the last 16 years.

Att tidigt kunna detektera samt åtgärda sättningar och deformationer är viktigt inom exempelvis bygg-, anläggnings- och gruvindustrin för att kontrollera att verksamheten inte påverkar närliggande områden och strukturer. UAV (Unmanned Aerial Vehicle) fotogrammetri är en lämplig metod för att utföra upprepade mätningar i svårtillgänglig miljö där sättningar kan uppkomma. Syftet med denna studie har varit att undersöka möjligheten till att detektera sättningar med UAV fotogrammetri samt att jämföra direkt och indirekt georeferering. Detta har undersökts genom att ett antal objekt har använts till att simulera sättningar med förändringar på centimeternivå. Området som studien utfördes på flögs över med en fotogrammetrisk UAV i två epoker varav den första epoken var innan sättning och den andra epoken var efter en simulerad sättning av objekten. Punkter markerades på objekten vilka mättes in med totalstation för båda epokerna och dessa mätningar användes som referensvärden (hädanefter kallat True Value). Bearbetning skedde därefter i två programvaror: Agisoft Metashape och Leica Infinity. I Metashape skapades punktmoln för båda epokerna indirekt georefererade med markstödpunkter. I Infinity skapades punktmoln för båda epokerna direkt georefererade med Nätverks-RTK (N-RTK). Punktmolnens avvikelser mot kontrollpunkter kontrollerades. Koordinater för markeringarna på objekten extraherades och jämfördes med koordinater inmätta med totalstation. Resultatet av bearbetningen blev fyra olika punktmoln. I de indirekt georefererade punktmolnen var det möjligt att detektera deformeringar på centimeternivå. Det var däremot inte möjligt i de direkt georefererade punktmolnen då de var påverkade av ett systematiskt fel i höjd. De två programvarornas arbetsgång och resultat jämfördes även mot varandra och där kan det konstateras att om de två programvarorna båda har höga systemkrav så var Leica Infinity betydligt mer krävande både vad gäller hårdvara och tidsåtgång än Agisoft Metashape. De slutsatser vi kan dra utifrån denna studie är att N-RTK ännu inte är en tillräckligt bra georefereringsmetod när låga osäkerheter efterfrågas. I detta fall är indirekt georeferering eller registrering av punktmolnen med hjälp av ICP (Iterative Closest Point) algoritmer att föredra. Det är också viktigt att generera punktmoln med en så hög punkttäthet som möjligt för att kunna göra noggranna mätningar i molnen. / The early detection and measure of subsidence and deformations is important within construction-, civil engineering and the mining industry to control whether the operations affect nearby areas and structures. UAV (Unmanned Aerial Vehicle) photogrammetry is a suitable method to conduct repeated measurements in environments which is hard to access where subsidence can occur. The purpose of this study has been to investigate the possibility of detecting subsidence with UAV photogrammetry and compare direct and indirect georeferencing. This has been investigated by using several objects to simulate subsidence at centimeter level. The area where the study was conducted was flown over with a photogrammetric UAV in two epochs of which the first epoch was before subsidence and the second epoch was after a simulated subsidence of the objects. Points was marked on the objects who were measured with a total station for both epochs and these measurements was used as reference values (hereafter called True Value). Processing was thereafter done in two different software: Agisoft Metashape and Leica Infinity. In Metashape point clouds was created for both epochs indirectly georeferenced with ground control points. In Infinity point clouds was created for both epochs directly georeferenced with Network-RTK (N-RTK). The deviations of the point clouds towards checkpoints were verified. Coordinates of the markings on the objects was extracted and compared against coordinates measured with total station. The photogrammetric processing resulted in four different point clouds. In the indirectly georeferenced pointclouds it was possible to detect deformations at centimeterlevel. This was however not possible using the directly georeferenced pointclouds as they were affected by a systematic error in heigth. The workflow and the resulting point clouds from the two different software was also compared to each other and by that it was established that even though they both have high system requirements the Leica Infinity software was much more demanding and additionally time consuming. The conclusion from this study is that N-RTK is not yet a satisfactory method for georeferencing when low uncertainties are required. In this case, indirect georeferencing or registration of the point clouds with ICP (Iterative Closest Point) algorithms is to be preferred. It is also important to create point clouds with the highest density possible to be able to make exact measurements.

Die Nutzung von Flächen mit künstlichen oder natürlichen Hohlräumen im Unter- und Baugrund ist mit erhöhten Risiken behaftet, weil Bauwerke durch unerwünschte Deformationen des Baugrundes in Mitleidenschaft gezogen werden können. Zur theoretischen Analyse eines Tagesbruchvorganges über einen zusammenbrechenden Hohlraum in praktischen Aufgabenstellungen auf Standorten mit mehreren Schichten kann die ”Allgemeine Hohlraum-Bruchmassen-Bilanz-Methode” mit einer stark eingegrenzten Anzahl von Eingangsparametern genutzt werden. In einer rechnerischen Tagesbruchprognose können sowohl die Eingangsgrößen der theoretischen Modellierung eines Tagesbruchvorganges als auch die Größe prognostizierter Tagesbruchvolumina als Zufallsvariable angesehen werden. Die Random-Set-Theorie bietet eine praktikable Möglichkeit, die stochastische Natur des Tagesbruchvorganges mit einem begrenzten rechnerischen Aufwand theoretisch zu fassen. Die berechneten Tagesbruchvolumina und die zugehörigen Eintrittswahrscheinlichkeiten können als Grundlage der Risikobewertung von zu schützenden Objekten herangezogen werden. / The use of sites with artificial or natural openings in the underground includes an elevated technical risk, as constructions can be constrained due to unplanned deformations of the subsoil. To the theoretical analysis of pothole subsidence in practical settings on a layered site, the ”General Failure Mass Volume Balance Method”can be applied with a low number of input parameters. Both the input values of a theoretical model for pothole subsidence analysis and the volume of prognosed surface failures can be regarded as random variables. The randomset- theory offers a practical solution to include the stochastic nature of the pothole subsidence process into a theoretical model with limited required computational effort. The prognosed volumina and the corresponding probabilities of occurrence can be used for a risk analysis of protected objects on sites with expected pothole subsidence.