Fyllningsdammar har ett naturligt läckage genom dammen på grund av dess uppbyggnad av jord- och stenmaterial som har en viss genomsläpplighet. I RIDAS finns krav att läckaget skall övervakas nedströms fyllningsdammar för att upptäcka långsamtgående förändringar av läckagets storlek. Läckagemätningar vid fyllningsdammar registrerar inte endast läckaget genom dammen utan påverkas av yttre faktorer såsom nederbörd och sprickor i berggrunden. Vidare kan nederbördsregistreringar ha osäkerheter som gör att den sanna nederbörden inte mäts. Syftet med detta examensarbete är att studera och kvantifiera hur de yttre faktorerna påverkar läckagemätningar vid fyllningsdammar. En fallstudie med inpumpningsförsök har utförts för att bedöma hur ett simulerat läckage påverkar mätöverfall M6 och M7 vid en svensk dammanläggning. Ett annat syfte med inpumpningsförsöken var att utreda nederbördens avrinningsväg samt att upptäcka förluster av läckagevatten på sin väg till mätöverfallen. Inpumpningsförsöken begränsades till två punkter i terrängen nedströms den studerade dammen där vatten pumpades ut i terrängen. Nederbörden som studeras avser endast regn och vid analys begränsas utvärdering mellan läckagemätningar och de yttre faktorernas påverkan till inhämtad indata under inpumpningsförsöken. Det ena inpumpningsförsöket påverkades av pågående snösmältning vilket påverkade resultaten negativt. Resultaten från det andra inpumpningsförsöket tyder på att inhämtad indata från nederbördsregistrering behöver korrigeras med hänsyn till vindförluster samt att de automatiska givarna i mätöverfall M6 och M7 mäter fel. Vid jämförelse mellan nederbörd, inpumpat vatten och läckage genom dammen mot registrerat vatten i mätöverfall M6 registreras 57 procent av det mängden vatten i mätöverfallet. När hänsyn tas till vindförluster, evapotranspiration samt att det registrerade flödet räknas om efter manuella mätningar av vattenhöjden över mätöverfallet har mätöverfallet registrerat 86 procent av mängden vatten. Detta ger en indikation på betydelsen av att korrigera indata för nederbördsregistreringen samt att givarens felmarginaler i mätöverfallen är av betydande storlek. Denna studie indikerar på för stora felmarginaler vid flödesregistreringen för mätöverfall M6 och M7 vilket begränsar förmågan att dra slutsatser om hur och i vilken utsträckning de yttre faktorerna påverkar mätöverfallen. Metoden med inpumpningsförsök bedöms vara en bra metod för att utvärdera hur nederbörd påverkar läckagemätningar på utvalda områden i terrängen samt för att försöka hitta förluster av läckagevatten genom dammen. Det bedöms även vara en bra metod för att funktionskontrollera läckagemätningar samt att tillföra en kontrollerad förändring i mätningssystemen som går att mäta och utvärdera. I sin helhet bedöms det vara bättre att jämföra redan registrerad nederbörd mot responsen i mätöverfallen för att försöka förstå i vilken utsträckning nederbörd påverkar läckagemätningar vid fyllningsdammar. / Embankment dams have natural seepage through the dam due to the construction of soil and rock materials. RIDAS demands seepage control in embankment dams to find and evaluate slow changes of the seepage. The seepage control measurements do not only measure the seepage through the dam but is also affected by external factors such as rainfall or cracks in the bedrock. The rainfall is also almost never measured correctly due to three main errors in the way it is measured. The purpose of this master thesis is to study and quantify how external factors affect the seepage control in embankment dams. A case study in a Swedish dam was conducted where water was pumped into the terrain on the downstream side of the dam. This was done in order to evaluate how a sequence of rainfall affects the seepage control measurements in embankment dams in general. Another purpose with pumping water into the terrain was to evaluate the size of the basin where rainfall affects the seepage control measurements and also to track down if and where there are any loss of seepage before it is being measured. Water was being pumped at two different locations on the downstream side of the dam and the evaluation of seepage control measurements and the outer factors affecting the measurements was limited to input parameters collected during the time where water was being pumped into the terrain. The first time water was being pumped into the terrain the seepage control measurements were affected by snow still melting and being registered which affected the results negatively. The second time water was being pumped into the terrain the results suggests that rainfall measurements needs to be corrected with respect to wind losses and that the seepage control measurements in the Swedish dam are not completely reliable. When a comparison between the registered rainfall, the amount of water being pumped in the terrain and the natural seepage through the dam compared to the amount of water being measured it was found that only 57 percent of the water was being measured. Later on when regards were taken to evapotranspiration, wind losses and the seepage measurements were recalculated from manual measurements of the water height it was found that 86 percent of the water was being measured. This indicates that it can be necessary and meaningful to correct the input data from rainfall measurements and seepage measurements in order to get more credible results. This study indicates that the margins of errors in the seepage control measurements are too big which limits the ability to draw conclusions on how and to which extent the outer factors affect the seepage control measurements. The method where water is being pumped into the terrain is concluded to be a good way to evaluate how rainfall affects the seepage control measurements on selected parts of the terrain and also to detect where and if there are any losses of seepage before it is being measured. It is also concluded to be a good method for testing the functioning of the seepage control measurements and allows for a controlled disturbance of the system where the systems response can directly be measured. In order to evaluate to which extent the rainfall affects the seepage control measurements it is estimated to be better to compare a sequence of rainfall to the direct response from the seepage control measurements.

En dammanläggning består av ett system med olika funktioner; en dämmande, en avbördande och en kontrollerande funktion. Syftet med den dämmande funktionen i en damm är att skapa ytor för vattenansamling. Det finns flera olika typer av dammar, den vanligaste konstruktionsprincipen i Sverige är jord- och stenfyllningsdammar.  Fyllningsdammarna konstrueras med olika zoner, där varje zon har specifika materialegenskaper och funktionskrav. Syftet med den täta zonen (tätkärnan) i en damm är att kontrollera läckage genom dammen. I Sverige används främst morän som material i tätkärnan hos jordfyllningsdammar. Under konstruktionen av en damm byggs den upp i lager. Materialet breds ut maskinellt och packas därefter med packningsutrustning för att erhålla homogena egenskaper på fyllningen. Ett väl utfört packningsförfarande och packningsarbete ökar densiteten, en hög densitet leder till ökad bärighet och stabilitet. För att kontrollera om packningen är tillräcklig används olika metoder för fältbestämning av densitet, de vanligaste vid dammbyggnad är vattenvolymeter och isotopmätare.  I Sverige var den rekommenderade lagertjockleken på en tätkärna i en damm 0,5 meter från år 1988 fram till år 2020, i augusti år 2020 minskades den rekommenderad lagertjocklek till 0,3 meter. Syftet med examensarbetet var att undersöka hur lagertjockleken påverkar packning och homogenitet under uppbyggnad av en tätkärna i morän för dammbyggnation.   En fältundersökning i full skala utfördes på Björkdalsgruvans anläggning, där undersöktes lagertjocklekarna 0,3 meter och 0,5 meter genom konstruktion av två provpallar till en höjd av 1,5 meter. Densitetsbestämningen i fält utfördes med provtagningsmetoderna vattenvolymeter och isotopmätare, de två provtagningsmetoderna redovisar vattenkvot och densitet. Jordproverna från vattenvolymetern analyserades i laboratoriet för vattenkvot och torrdensitet. Moränen analyserades genom tung laboratoriepackning. Utifrån den insamlade informationen beräknades packningsgrad, portal och luftporhalt, parametrarna användes för analys av undersökningen.  Analysen resulterade i att en lagertjocklek 0,3m och 0,5m visade på olika fördelar vad gäller packning och homogenitet. En lagertjocklek på 0,5 meter föreslås vid konstruktion av en tätkärna i morän i en dammkonstruktion eftersom provpall 0,5m visade på en väl packad morän genomgående i hela lagertjockleken.  En jämförelse av resultatet från provtagningsmetoderna vattenvolymetern och isotopmätaren visade på att det finns ett linjärt samband vad gäller vattenkvot mellan de två metoderna samt att ett samband inte har kunnat identifieras vad gäller torrdensitet, packningsgrad, portal och luftporhalt. Däremot uppmärksammades en ökad korrelation mellan resultatet från vattenvolymetern och isotopmätaren med djupet. / A dam consists of a system with different functions; one damming, one diverting and one controlling function. The purpose with the damming function is to create an area for water storage. There are different types of dams, the most common design principle in Sweden is an embankment dam.   Embankment dams are constructed with different zones, where each zone has specific material properties and functional requirements. The purpose with the earthfill core is to control the seepage through the dam. In Sweden it is common to use glacial till (moraine) as the core material in embankment dams. A dam is constructed in layers, where the material is spread mechanically and then compacted with special compaction equipment to create a homogenous material. When the material is well compacted the density increase and a high density increase the bearing capacity and stability. To control the compaction, different methods are used for field determination of density. The most common methods are the rubber balloon method and nuclear gauge method.  The recommended layer thickness in Sweden was 0,5 metres from 1988 to 2020, in august 2020 the layer thickness was reduced to 0,3 metres. The purpose of the master thesis was to investigate how the layer thickness affect compaction and uniformity during construction of a glacial till dam core.   A full-scale field study was conducted at the Björkdalsgruvan facility, where the layer thicknesses 0.3 metres and 0.5 metres were examined by construction of two test pallets. Field determination of density was performed with the rubber balloon method and nuclear density gauge, the two sampling methods report water content and density. The soil samples from the rubber balloon method were analysed in the laboratory for water content and dry density. The moraine was analysed by laboratory compaction. Based on the collected information, the density ration, void ratio and air-void content was calculated evaluated.   The layer thickness 0.3 metres and 0.5 metres reported different advantages in terms of compaction and uniformity. A layer thickness of 0.5 metres is recommended when constructing a glacial till dam core, since the test pallet of 0.5 metres reported a well compacted moraine through the entire layer thickness.  During the field study two methods were used to determine the in-place density, the rubber balloon method and nuclear density gauge. A comparation between the methods showed that there is a linear relation in terms of water content. No relation between the rubber balloon method and nuclear density has been identified in terms of dry density, density ratio, void ratio and air-void content. The result from the rubber balloon method and nuclear density gauge showed an increasing correlation by depth

Embankment dams are widely used as water-retaining structures through the world. Two principal structural failure modes of embankment dams are internal erosion and slope instability. The objective of this thesis is to investigate the feasibility of applying probabilistic methods in embankment dam assessment. Compared to deterministic methods, probabilistic methods considers the variability in material properties and the results are more assessable. Meanwhile, the derived sensitivity factors of the variables can be used to find the most influential one.Through a literature review, it is found that the difficulties in defining a limit state function for the full process of internal erosion for embankment dams hold back the application of reliability-based methods. However, reliability-based methods have been recognized as suitable for slope stability assessment.In this thesis, both deterministic and probabilistic calculations have been performed for a homogenous embankment dam. The deterministic calculation is carried out in Slope/W to first find out the most critical slip surface. The failure probability of this slip surface is estimated by both Monte Carlo simulations in Slope/W and FORM analysis in Comrel. Then, the 34 most critical slip surfaces from Slope/W are chosen to calculate the system reliability with simple bounds and applied integration. The results from the deterministic and probabilistic calculations showed that the studied dam has a higher risk of failure than allowed. In the system reliability calculation, simple bounds gives a wide range, especially the upper bounds. It was found that classification of different slip surfaces into different groups with respect to geometry and material was useful to simplify the calculations. Not much improvement in accuracy of the system probability of failure is found when increasing the numbers (from 1 to 5) of the most critical slip surfaces from each group. Even the combination of 1 slip surface from each group only gives an error of 6.5%. Categorizing slip surfaces before performing a system reliability analysis is a good way for simplification of the calculations. Due to this, the criteria used for categorization of the slip surfaces are of interest. In this work, it was found that the slip geometry in combination with the materials included in the slip surface constitute a possible way forward to do this. / Fyllningsdammar används ofta som dämmande konstruktioner runt om i världen. Två potentiella brottmoder för fyllningsdammar är inre erosion och släntinstabilitet.Syftet med detta examensarbete är att undersöka möjligheten att tillämpa probabilistiska metoder vid utvärdering av fyllningsdammars säkerhet för dessa brottmoder. Jämfört med deterministiska metoder betraktar probabilistiska metoder även variationen i materialegenskaper. Erhållna känslighetsfaktorer för ingående variabler kan även användas för att hitta de som har störst inverkan på det studerade problemet.I litteraturstudien framkom att det är svårt att definiera en gränsfunktion som beskriver inre erosion för fyllnadsdammar, vilket begränsar dess användbarhet med probabilistiska metoder. För analys av släntstabilitet är dock probabilistiska metoder användbara. Både deterministiska och probabilistiska beräkningar av släntstabiliteten för en fyllnadsdamm har genomförts inom ramen för detta arbete. De deterministiska beräkningarna har utförts med programmet Slope/W, där den mest kritiska glidytan först har analyserats. Brottsannolikheten för dammen har beräknats med både Monte Carlo-simulering i Slope/W och FORM-analys i Comrel. En begränsning med att enbart beräkna brottsannolikheten för den mest kritiska glidytan är att brottsannolikheten kan underskattas då inverkan från andra potentiella glidytor inte beaktas. De potentiella glidytorna kan betraktas som ett seriesystem, där glidytorna är delvis korrelerade med varandra. För att studera denna fråga valdes de 34 mest kritiska glidytorna från Slope/W ut för att beräkna systemets tillförlitlighet. Resultaten från de deterministiska och probabilistiska beräkningarna visade att den studerade dammen hade en oacceptabel brottsannolikhet. I beräkningarna av gränserna för systemets brottsannolikhet visade resultaten att brottsannolikheten kan variera stort beroende på korrelationen mellan glidytorna. Genom att klassificera glidytorna i olika grupper med hänsyn till geometri och ingående material kan beräkningarna för systemets brottsannolikhet förenklas. Resultaten visade att noggrannheten i beräkningarna för brottsannolikheten av systemet inte förbättrades i någon större utsträckning när antalet valda glidytor (från 1 till 5) från varje grupp av likartade glidytor inkluderades i beräkningen. Kombinationen av 1 glidyta från varje grupp gav endast ett fel på 6,5% jämfört med om alla 34 glidytorna inkluderades. Kategorisering av glidytor av samma karaktär i olika grupper rekommenderas därför att genomföras innan systemets tillförlitlighet analyseras. I detta arbete framkom att glidytan geometri i kombination med ingående material i glidytan utgör ett lämpligt kriterium för att göra denna indelning.

Embankment dams are widely used as water-retaining structures through the world. Two principal structural failure modes of embankment dams are internal erosion and slope instability. The objective of this thesis is to investigate the feasibility of applying probabilistic methods in embankment dam assessment. Compared to deterministic methods, probabilistic methods considers the variability in material properties and the results are more assessable. Meanwhile, the derived sensitivity factors of the variables can be used to find the most influential one.Through a literature review, it is found that the difficulties in defining a limit state function for the full process of internal erosion for embankment dams hold back the application of reliability-based methods. However, reliability-based methods have been recognized as suitable for slope stability assessment.In this thesis, both deterministic and probabilistic calculations have been performed for a homogenous embankment dam. The deterministic calculation is carried out in Slope/W to first find out the most critical slip surface. The failure probability of this slip surface is estimated by both Monte Carlo simulations in Slope/W and FORM analysis in Comrel. Then, the 34 most critical slip surfaces from Slope/W are chosen to calculate the system reliability with simple bounds and applied integration. The results from the deterministic and probabilistic calculations showed that the studied dam has a higher risk of failure than allowed. In the system reliability calculation, simple bounds gives a wide range, especially the upper bounds. It was found that classification of different slip surfaces into different groups with respect to geometry and material was useful to simplify the calculations. Not much improvement in accuracy of the system probability of failure is found when increasing the numbers (from 1 to 5) of the most critical slip surfaces from each group. Even the combination of 1 slip surface from each group only gives an error of 6.5%. Categorizing slip surfaces before performing a system reliability analysis is a good way for simplification of the calculations. Due to this, the criteria used for categorization of the slip surfaces are of interest. In this work, it was found that the slip geometry in combination with the materials included in the slip surface constitute a possible way forward to do this.