Expansion of cities and major infrastructure projects lead to changes in land use and river flows. The probability of flooding is expected to increase in the future as a result of these changes in combination with climate change. Hydraulic models can be used to obtain simulated water levels to investigate the risk of flooding and identify areas that might potentially be flooded due to climate change. Since a model is a simplification of the reality it is important to be aware of a model’s uncertainties. A part of this study is therefore aimed to perform a sensitivity analysis to determine which parameter has the largest impact on the model result and has to be treated more careful and accurately. In this study the 1-dimensional flow model Hydrologic Engineering Center-River Analysis System (HEC-RAS) were assed to simulate predicted water levels within the studied river. Topographic data was used to draw cross sections in Geographic Information Systems (GIS) with additional tools of HEC-GeoRAS, in order to get information about the streams geometry. The purpose of doing a sensitivity analysis was attained by investigating changes of the model results when changing different input parameters. This work is based on a reach along Mora river, in Södertälje, Sweden, as a case study. The sensitivity analysis indicate that the number of cross sections has a significant effect when simulating water levels of low flows and that the absolute error of simulated water levels increases as the average spacing between cross sections increases. The second part of the study aims to examine the effects of climate change and how it will affect water levels for the studied river. The results of the study showed that simulated water levels with flows of 100, 200 and 500 years return periods stay within the river channel and do not indicate flooded areas. The results also showed that a backwater effect due to sea level rise would affect the water levels in the stream up to a specific critical point along the studied reach. The lower reach indicated results to contain more uncertain region, where floodplain delineation changed easily as the number of cross section was changed. It is therefore important to identify the areas where uncertainties can be more critical for the results. Because of the uncertainties associated to the model used, it is important to notice that the results of this work correspond particularly to the case study in Mora River. / Studien genomförs inom Ostlänken, som är den första delsträckan av en ny höghastighetsjärnväg mellan Järna och Linköping. Bebyggelse och stora infrastrukturprojekt kommer förändra markanvändning och flöden i vattendrag. I följd av dessa förändringar, tillsammans med framtidens förändrade klimat, kommer risken för översvämningar kunna öka. För att undersöka riskerna för översvämningar och kartlägga områden som riskerar att översvämmas är en hydraulisk modell ett verktyg som kan användas. Då en modell endast är en förenkling av verkligheten och påverkas av flera olika parametrar är det viktigt att vara medveten om modellers osäkerheter. För att få modellen att efterlikna verkligheten så bra som möjligt kan det vara bra att veta vilka parametrar som har störst inverkan på modellens resultat och som bör bearbetas mer noggrant. Därmed är en del av studiens syfte att göra en känslighetsanalys för att utreda vilka modellparametrar och indata som påverkar modellresultaten, med fokus på att analysera simulerade vattennivåer. Känslighetsanalysen utförs genom en fallstudie över Moraån, där den endimensionella flödesmodellen HEC-RAS används för att beräkna vattendragets vattennivåer. Den andra delen av studiens syfte är att undersöka om hur framtidens klimatförändringar kommer kunna påverka det studerade området. En effekt av framtidens förändrade klimat är stigande havsnivåer som leder till ökad risk för översvämning vid kustnära områden. Till följd av dämningseffekter kommer de stigande havsnivåerna även ge ökade vattennivåer uppströms vattendragen, och beroende på vattendragens egenskaper och geometri kommer vattendrag längs med kusten att påverkas på olika sätt. För att undersöka riskerna för översvämningar i ett framtida klimat har modeller med olika klimatscenarios byggts upp där stigande havsnivåer kombinerats med flöden av varierande återkomsttider.

Bioreactors are used to carry out bioprocesses and are commonly used in e.g. biogas production and wastewater treatment. Two common hydraulic models of bioreactors are the continuous stirred tank reactor (CSTR) and the plug-flow reactor (PFR). In this paper, a differential equation system that describes the substrate, biomass and inert biomass in the bioreactors is presented. It is used in a steady-state analysis and design of CSTRs in series. Monod kinetics were used to describe the specific growth rate and the decay of biomass was included. Using the derived systems of differential equations, two optimization problems were formulated and solved for both CSTRs in series and for a CSTR+PFR. The first optimization problem was to minimize the effluent substrate level given a total volume, and the second was to minimize the total volume needed to obtain a certain substrate conversion. Results show that the system of differential equations presented can be used to find optimal volume distributions that solves the optimization problems. The optimal volume for N CSTRs in series decreases as N increases, converging towards a configuration of a CSTR followed by a PFR. Analyzing how the decay rate affects the results showed that when the total volume was kept constant, increasing the decay rate caused less difference between the configurations. When the total volume was minimized, increasing the decay rate caused the configurations to diverge from each other. The presented model can be used to optimally divide reactors into smaller zones and thereby increasing the substrate conversion, something that could be of interest in e.g. existing wastewater treatment plants with restricted space. A fairly accurate approximation to the optimal design of N CSTRs in series is to use the optimal volume for the CSTR in the configuration with a CSTR+PFR and equally distribute the remaining volumes. / Bioreaktorer används för att utföra olika biologiska processer och används vanligen inom biogasproduktion eller för rening av avloppsvatten. Två vanliga hydrauliska modeller som används vid modellering av bioreaktorer är helomblandad bioreaktor (på engelska continuous stirred tank reactor, CSTR) eller pluggflödesreaktor (på engelska plug-flow reactor, PFR). I den här rapporten presenteras ett system av differentialekvationer som används för att beskriva koncentrationerna av substrat, biomassa och inert biomassa i både CSTR och PFR. Ekvationssystemet används för analys och design av en serie CSTRs vid steady-state. Tillväxten av biomassa beskrivs av Monod-kinetik. Avdödning av biomassa är inkluderat i studien. Från ekvationssystemet formulerades två optimeringsproblem som löstes för N CSTRs i serie och för CSTR+PFR. Det första optimerinsproblemet var att minimera substrathalten i utflödet givet en total volym. I det andra minimerades den totala volymen som krävs för att nå en viss substrathalt i utflödet. Resultaten visade att ekvationssystemet kan användas för att hitta den optimala volymsfördelningen som löser optimeringsproblemen. Den optimala volymen för N CSTRs i serie minskade när antalet CSTRs ökade. När N ökade konvergerade resultaten mot de för en CSTR sammankopplad med en PFR. En analys av hur avdödningshastigheten påverkade resultaten visade att en ökad avdödningshastighet gav mindre skillnad mellan de två olika konfigurationerna när den totala volymen hölls konstant. När den totala volymen istället minimerades ledde en ökad avdödningshastighet till att de två konfigurationerna divergerade från varandra. Modellen som presenteras i studien kan användas för att fördela en total reaktorvolym i mindre zoner på ett optimalt sätt och på så vis öka substratomvandlingen, något som kan vara av intresse i exempelvis befintliga avloppsreningsverk där utrymmet är begränsat. En relativt bra approximation till den optimala designen av N CSTRs i serie är att optimera volymerna för en CSTR+PFR, använda volymen för CSTR som första volym i konfigurationen med N CSTR i serie, och sedan fördela den kvarvarande volymen lika mellan de övriga zonerna.

The fuel pressure is one of the central control variables of a modern common-rail injection system. It influences the generation of nitrous oxide and particulate matter emissions, the brake specific fuel consumption of the engine and the power consumption of the fuel pump. Accurate control of the fuel pressure and reliable diagnostics of the fuel system are therefore crucial components of the engine management system. In order to develop for example control or diagnostics algorithms and aid in the understanding of how hardware changes affect the system, a simulation model of the system is desirable.  A Simulink model of the XPI (Xtra high Pressure Injection) system developed by Scania and Cummins is developed. Unlike the previous models of the system available, the new model is geared towards fast simulations by modelling only the mean flow and pressure characteristics of the system, instead of the momentary flow and pressure variations as the engine rotates. The model is built using a modular approach where each module represents a physical component of the system. The modules themselves are based to a large extent on the physical properties of the components involved, making the model of the system adaptable to different hardware configurations whilst also being easy to understand and modify. / Bränsletrycket är en av de centrala styrvariablerna i ett modernt common-rail insprutningssystem. Det påverkar utsläppen av kväveoxider och partiklar, motorns specifika bränsleförbrukning och bränslepumpens effektförbrukning. Nogrann reglering och tillförlitliga diagnoser av bränslesystemet är därför mycket viktiga funktioner i motorstyrsystemet. Som ett hjälpmedel vid utveckling av dessa algoritmer samt för att öka förståelsen för hur hårdvaruförändringar påverkar systemet är det önskvärt med en simuleringsmodel av bränslesystemet.  En Simulink modell av XPI (Xtra high Pressure Injection) systemet som utvecklats av Scania och Cummins har utvecklats. Till skillnad från de redan tillgängliga modellerna av systemet fokuserar denna modell på snabba simuleringsförlopp genom att enbart modellera medeltryck och medelflöden istället för de momentana trycken och flödena i systemet när motorn roterar. Modellen är uppbyggd av moduler som var och en representerar en fysisk komponent i systemet. Modulerna är mestadels uppbyggda kring de fysikaliska egenskaperna hos komponenten de försöker modellera vilket gör modellen av systemet anpassningsbar till olika hårdvarukonfigurationer och samtidigt lätt att förstå.

Nya filmer som skapas innehåller mer och mer datorgenererade bilder och många filmer skapas även helt den digitala vägen, detta innebär att det krävs en rad olika dyra licenser för program och verktyg för att kunna skapa bra filmer. Genom ett projekt där en kortfilm skapas helt i 3D med en så låg budget som möjligt och som dessutom ska använda sig av Motion Capture som animerings-teknik så krävs det ett bra alternativ till att tillverka ett eget Motion Capture system för att så lite pengar som möjligt ska spenderas. Genom använding av Playstation kameror och lånade material kan ett billigt Motion Capture system tillverkas, samtidigt som kostnaden för kortfilmen hålls så låg som möjligt. Hur många timmar som lagts ned på modellering av objekt till filmen kan jämföras med ett uppskattat pris för anställning av professionell hjälp och dessutom se om detta verkligen är ett lönsamt alternativ istället för att skapa sina egna modeller till filmen.

A forest fire started in the county of Västmanland on the 31st of July in the summer of 2014. As a result of a dry summer and hard winds, the fire rapidly increased in size and came to be the largest fire in modern Swedish history, covering a massive area of 14 000 hectares. Forest fires have been common historically and have occurred on a frequent basis in boreal woods, but due to more effective fire fighting over the years it has been possible to extinguish the majority of the fires before they have been able to increase in size. However, expected changes in the climate such as higher temperatures and less precipitation extend the fire season and large fires may therefore occur more frequently in the future. The aim of this study is to analyse how the discharge alter as result of forest fires and trees felled due to fire damage. SMHI’s model named HYPE was used in order to identify any possible differences in discharge. The model has been developed by SMHI to enable the calculation of discharge in areas where there are no available monitoring stations. It has however never been determined how fire damaged areas should be represented in this model. It was during this project therefore required to calibrate those parameters in the model that supposedly are correlated to the effects of fires. Discharge has been registered by SMHI between 1979 and 1998 in Valsjöbäcken, which is one of the fire-damaged watersheds in 2014. The data was used to calibrate the model for the period before the fire to eliminate any deviations that may have caused existent differences. The results were then evaluated both visually and by utilising the Nash Sutcliffe’s efficiency coefficient. After the fire, the Department of Aquatic Sciences and Assessment at SLU placed a monitor at Valsjöbäcken to register the water depth. Discharge measurements were also performed and used to create a rating curve to convert registered water levels to discharge. As a result of running simulations in HYPE, it was shown that significant alterations had occurred in terms of hydrological attributes in the affected area. The largest differences were noticed during spring flood and wet periods in the late summer and autumn period. It was also shown that the discharge registered after the fire was greater than the discharge calculated by the model. The high discharge during springtime is explained by the fact that the snow melted much faster. Also, the loss of vegetation allowed more precipitation to reach ground level and evaporation was decreased, which led to more water available for discharge in the area. After the fire, the increase in higher water levels in combination with a decrease of the capability for the ground to hold water resulted in a higher discharge. By calibrating the affected parameters, it was possible to see an increase in the Nash Sutcliffe’s efficiency coefficient. The coefficient reached 0.830 compared to the previous 0.567, which confirms the observed hydrological changes. / I Västmanlands län startade den 31 juli 2014 en skogsbrand som utvecklades till den största branden i svensk modern historia. Den torra sommaren i kombination med starka vindar gjorde att branden spred sig snabbt och ett område på ca 14 000 hektar drabbades. Historiskt sett har skogsbränder varit frekvent förekommande i boreala skogar men i takt med att brandbekämpningen effektiviserats släcks de flesta bränderna innan de hinner sprida sig. Förväntade klimatförändringarna med ett varmare och torrare klimat skulle förlänga brandssäsongen, vilket innebär att stora bränder riskerar att förekomma mer frekvent i framtiden. Syftet med denna studie är att undersöka om och i så fall hur vattenföringen förändras till följd av skogsbränder och avverkning av brandskadad skog. För att identifiera eventuella skillnader användes HYPE-modellen som är framtagen av SMHI för att beräkna flödet i vattendrag där det inte finns tillgängliga mätstationer. Det är dock inte bestämt hur brandskadade områden ska representeras i modellen. För att efterlikna de nya förhållandena utfördes därför under projektets gång en kalibrering av de parametrar som antogs kunna påverkas av en brand. Från ett av de brandskadade avrinningsområdena, Valsjöbäcken, finns uppmätta flöden mellan 1979 och 1998 från en av SMHIs mätstationer. Dessa flöden användes för att kalibrera modellen för perioden innan branden. På så vis kunde det uteslutas att eventuella skillnader i flöde efter branden berodde på befintliga avvikelser i modellen. Resultaten utvärderades både visuellt och med hjälp av Nash Sutcliffes effektivitetskoefficient. Tryckgivare placerades ut i Valsjöbäcken efter branden av Institutionen för vatten och miljö vid SLU för att registrera vattennivån. Det utfördes även flödesmätningar i Valsjöbäcken som användes till att skapa en avbördningskurva för att kunna omvandla den uppmätta vattennivån till uppmätt flöde. Simuleringar i HYPE efter branden visade att betydande förändringar skett gällande områdets hydrologiska egenskaper. De största skillnaderna observerades under vårfloden och fuktigare perioder under sensommar och höst. Det uppmätta flödet efter branden var större än det modellerade flödet under i stort sett hela den undersökta tidsperioden. De stora flödena under våren berodde på att snösmältningens hastighet ökade. Förlusten av vegetation bidrog till att mer nederbörd nådde markytan och att avdunstningen minskade vilket resulterade i mer tillgängligt vatten i området. Mer tillgängligt vatten, i kombination med att markens vattenhållande förmåga minskade och andelen ytavrinning ökade, bidrog även det till större flöden efter branden. Efter kalibrering av de berörda parametrarna steg värdet för Nash Sutcliffes effektivitetskoefficient från 0,567 till 0,830 vilket bekräftar de hydrologiska förändringarna.

Throughout history there has been a close relationship between hydrological and social processes. Most of early civilizations around the world developed thanks to the accessibility to rivers and their water resources. However, traditional hydrological approaches have not been able to capture this observed interaction and have ignored for too long the human-driven impacts in the hydrological system and how they, in turn, shape the hydrological conditions that have been commonly observed. The present research develops a new conceptual model with the intention to capture the two-way interactions between societies and their responses under extreme hydrological events, both floods and droughts. This conceptualization accounts for the observations that societies accumulate memory (increase the level of awareness) after an extreme events. Based on the accumulation of societal memory, the human system (societies) takes decisions about water management, thus impacting the hydrological system (rivers). When no extreme hydrological events are registered, societal memory decays at a certain rate and then new decisions are taken over the water management of the hydrological system. Inspired by the extreme droughts and floods events observed in the three last decades in the catchment of the Brisbane River in Australia, the aforementioned conceptualization is applied. Results indicated that the simple proposed conceptual model is able to capture the interactions between the human and the hydrological system. Additionally, the model exposes that societal memory is the driver of the human system and is the main reason for societies to create impacts on the natural conditions of the catchment. At the same time, this conceptualization demonstrated that water management decisions based on the accumulation of societal memory can actually create an exacerbation of the potential damages associated to extreme hydrological events. Finally, the development of this new approach points out the strong necessity to acquire further insights to improve the understanding of the interplay between hydrological and social processes. / Genom historien har det funnits en nära relation mellan hydrologiska och sociala processer. De flesta tidiga civilisationer runt om i världen utvecklades tack vare tillgången till floder och deras vattenresurser. Traditionella hydrologiska metoder har emellertid inte lyckats fånga denna observerade interaktion och har alltför länge ignorerat de mänskligt drivna effekterna i det hydrologiska systemet och hur de i sin tur formar de hydrologiska förhållandena som ofta observerats. Denna forskning har utvecklat en ny konceptuell modell med avsikt att fånga tvåvägsinteraktionen mellan samhällen och deras respons under extrema hydrologiska händelser, både översvämningar och torka. Denna konceptualisering baseras på observationen att samhällen ackumulerar minne (ökar medvetenheten) efter en extrem händelse. Baserat på ansamling av samhällets minne fattar det mänskliga systemet (samhällen) beslut över vattenhushållning, vilket påverkar det hydrologiska systemet (floder). När inga extrema hydrologiska händelser registreras, avklingar samhällsminnet med en viss hastighet och sedan fattas nya beslut om vattenhushållningen i det hydrologiska systemet. Den konceptuella modellen har tillämpats på Brisbaneflodens avrinningsområde, i Australien, med anledning av den extrema torka och stora översvämningar som observerats under de tre senaste decennierna. Resultaten tyder på att den enkla föreslagna konceptuella modellen kan fånga samspelet mellan människa och hydrologiska system. Dessutom visar den att ett samhälles minne är drivkraften för det mänskliga systemet och är den främsta orsaken till att samhällen gör inverkan på de naturliga förhållandena i avrinningsområdet. Samtidigt visar konceptualiseringen att denna typ av vattenförvaltning, som baseras på samhällsminnet, faktiskt kan förstärka de potentiella skador som kan uppkomma i samband med extrema hydrologiska händelser. Slutligen framhåller utvecklingen av denna nya metod det stora behov som finns för att förbättra förståelsen av samspelet mellan de hydrologiska och sociala processerna.

Fracture mapping of bedrock and knowledge about how fractures influence rock strength and stability is of great importance in a constructional context. These factors largely dictate where one can build and not build in rock, and to what extent reinforcements and safety measurements are needed. In a city like Stockholm where infrastructure has been forced to expand due to a rapidly growing population, this type of knowledge plays a central role to ensure continued development. Fracture mapping is traditionally executed by a geologist who manually measures fracture orientations with a compass. However, this method bears obvious risks as the geologist must physically approach a possibly unstable rock face to carry out manual measurements of fractures and structures. In some cases, the geologist is not even allowed to approach the rock face for safety reasons. The aspect of time should not be neglected either since the process of manual measurements is often time consuming. This has resulted in newer and safer technological methods being developed and tested. In 2015, The Geological Survey of Sweden (SGU) acquired photogrammetrical equipment and 3D-modelling software ShapeMetriX to ease the fracture mapping process, obtain data of higher quality and increase personnel safety in the field. In this report, the photogrammetrical system is quality tested by comparing its results with manual field measurements. The control was carried out on three different rock faces in two locations; Torsgatan, a central street in Stockholm, and Kungens kurva, a construction site southwest of central Stockholm. The study shows that the results of ShapeMetriX correspond well to the manual field measurements and that the method has several advantages as well as disadvantages compared to conventional mapping methods. / Sprickkartering av berggrund och kunskap om hur bergets hållfasthet och stabilitet påverkas av sprickor är viktigt i konstruktionssammanhang. Dessa faktorer dikterar till stor del var man kan och inte kan bygga i berg samt till vilken grad förstärkningar och säkerhetsåtgärder behövs. I en stad lik Stockholm vars infrastruktur tvingas anpassa sig efter en kraftigt växande befolkning sätts dessa kunskaper i en ännu mer central roll för att kunna säkerställa stadens fortsatta utveckling. Sprickkartering utförs traditionellt av en geolog som med hjälp av en kompass manuellt mäter sprickors orientering. Detta medför dock uppenbara risker då denna fysiskt måste befinna sig nära bergskärningen för att kunna utföra mätningar av sprickor och strukturer. I vissa fall kan geologen, av säkerhetsskäl, inte alls närma sig den berörda ytan vilket omöjliggör en detaljerad kartering. Tidsaspekten av det hela bör inte heller bortses då manuella fältmätningar ofta är tidskrävande. Detta har resulterat i att nyare och säkrare teknologiska metoder för kartering och klassificering av berg både utvecklas och prövas. Sveriges geologiska undersökning (SGU) förvärvade 2015 fotogrammetrisk karteringsutrustning och 3D-modelleringsprogrammet ShapeMetriX för att effektivisera sprickkarteringsarbetet, erhålla data med högre kvalitét och öka säkerheten för personal I fält. I denna rapport utvärderas nämnda stereofotogrammetriska karteringsmetod med tillhörande analysmjukvara genom en jämförelse av dess resultat med manuella fältmätningar. Kontrollen utfördes på tre berghällar; en belägen på Torsgatan, en central gågata strax nordväst om centrala Stockholm och de andra vid Kungens kurva, en byggarbetsplats i närheten av Skärholmen i södra Stockholm. Resultat av studien visar att ShapeMetriX mätningar väl stämmer överens med manuella fältmätningar och även att metoden har en

En säsongsbaserad tillverkning kan innebära svårigheter för företag att möta kundefterfrågan och hålla lagernivåerna nere. En strategi för att möta en varierande efterfrågan är automatisering, vilket kan leda till en högre produktivitet och kapacitet, samtidigt som det kan begränsa flexibiliteten. För ökad flexibilitet kan gradvis automatisering av en anläggning göra det möjligt att integrera processer och få en stabil tillverkning. Arbetets syfte är att skapa förståelse för hur en förändring av en del av en produktionslina påverkar flödet i produktionen, med hänsyn till förändrad maskinutrustning och kapacitet. Målet med arbetet är att skapa en modell som möjliggör produktionsplanering i ett flöde där empirisk data inte är tillgänglig. För att svara på syftet skapades frågeställningar för att behandla hur en produktionsplanering kan göras som är baserad på empirisk teoretisk data, hur flöden bör kombineras samt hur olika faktorer påverkar buffertar och ledtider i en produktion. Genom att använda teorier om lean production och lager kunde en matematisk modell skapas. Resultatet blev en modell som med hjälp av kända variabler kunde beräkna okända samt skapa en matematisk produktionsplanering. Slutsatsen visar på att det är möjligt att skapa en produktionsplanering baserat på empirisk teoretisk data, och att modellen är tillämpningsbar även på andra industrier eftersom den är anpassningsbar. / A season based production may lead to difficulties for companies to fulfill customer demand and to keep stocks to a minimum. Changing the production can lead to a higher productivity and capacity, meanwhile it may limit flexibility. A gradual automation makes it possible to interact different processes and to make a stable production. The purpose of this project is to gain an understanding of how a changed part of a production line affects the production flow, with changed capacity and machine equipment taken into account. The goal is to create a model that enables production planning in a flow where empirical data is not available. To answer the purpose, questions of the issue were created with a focus on how a production plan can be done with only empirical theoretical data, how flows can be combined and finally how factors affect the buffers and lead time. By combining theories of lean production and inventory, a mathematical model could be created. The result was a model that with the help of known variables could figure out unknown and thereby create a mathematical production plan. The conclusion shows that it is possible to create a production plan based on empirical theoretical data, and that the model can be applied to other industries as well because of its customizability.

Idag används ofta ett samband, framtaget av Hanafy och Emery (1980), för att uppskatta deformationer vid tunnelfronten då bergförstärkning ska installeras i närheten av tunnelfronten. Sambandet visar hur deformationerna i ett referensplan utvecklas som en funktion av tunnelfrontens avstånd till referensplanet. I det här examensarbetet studerades deformationsutvecklingen i en tunnel med syftet att utvärdera hur tunnelgeometri, bergtäckning, spänningsfält och bergkvalitet påverkar deformationsutvecklingen under framdriften. I examensarbetet studerades även bergförstärkning under framdriften med syftet att jämföra resultat när hänsyn tagits till sprutbetongens härdningstid relativt när full styvhet antagits direkt vid installation samt studera belastning i bergbultar. Studien visade att analysresultat och samband framtaget av Hanafy och Emery kan återskapas med FLAC3D. Kombination av förändrat spänningsfält, tunneltvärsnitt och/eller bergtäckning medförde att deformationsutvecklingen inte följde sambandet. Resultatet kunde generaliseras till alla fall skilt från ett hydrostatiskt spänningsfält. Baserat på studien rekommenderas att sambandet enbart bör användas när hydrostatiskt spänningsfält och elastiskt materialbeteende kan antas för att uppskatta deformationer i närheten av tunnelfronten. Tredimensionell modellering i närheten av tunnelfronten rekommenderas alltid utföras när spänningsfält ej kan antas hydrostatiskt. Detta för att på ett korrekt sätt uppskatta deformationer och spänningar kring tunneln. Simulering av bergförstärkning bör genomföras baserat på verklig uttagssekvens med projektspecifika indata för att belastningshistorik och deformationer ska kunna uppskattas och användas som grund för dimensionering. / Currently, a correlation developed by Hanafy and Emery (1980), is often used to estimate deformations at the tunnel face for projects where rock reinforcement is to be installed near the tunnel face. It shows how deformations at a reference plane develops as a function of the distance to the tunnel face. In this thesis, the displacements was studied in order to investigate how tunnel geometry, rock coverage, stresses and rock quality affected the accumulation of displacements in a tunnel during excavation. Studies of rock reinforcement were conducted with purpose to compare results from simulations when the shotcrete hardening process had been considered and when maximum stiffness was assumed directly at installation. Load in bolts was also studied. The study showed that elastic analyses with FLAC3D can recreate analysis results and correlation developed by Hanafy and Emery. Combinations of changed stress field, tunnel geometry and/or rock cover resulted in three-dimensional effects which gave a different displacement ratio compared to Hanafy and Emery. This could be generalised to all cases in which the stress field differed from a hydrostatic stress field. Based on the study it is recommended to only use the correlation for estimating displacements near a tunnel face when hydrostatic stress field and elastic material behaviour can be assumed. Three-dimensional modelling should always be carried out in cases where the stress field cannot be assumed hydrostatic in order to correctly estimate displacements and stresses around the tunnel in the vicinity of the tunnel face. Simulation of rock reinforcement should be carried out based on the actual excavation sequence that will take place. Simulations should be performed with project-specific input data so that load history and displacements can be estimated properly and used in design.

Håbo municipality is looking for alternative drinking water sources for its residence city of Bålsta. One possible source is the Vreta-Bålsta esker located northeast of Bålsta, which could be used for artificial infiltration and extraction of groundwater. Located on this esker is an area called Dragets industrial area, in which several objects of potential contamination have been identified. One of these is a Landfill located in the northern part of the industrial area in which the local fire fighting forces has used this area for training exercises. During these exercises they have used aqueous film forming foams (AFFFs) containing Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS). Some PFASs have demonstrated adverse health effects already at low concentrations and no more than 90ng l-1 is recommended in Swedish drinking water. In order to assess the suitability of the esker as a source for drinking water a model of the esker was created inside the program GMS (Groundwater modeling system). In GMS the package MODFLOW was used to create a groundwater flow model, and the package MT3DMS was used for contamination transport of PFAS from the landfill. The finished model showed a groundwater divide located in the central parts of Dragets industrial area, with the water either running south toward Lake Mälaren or north towards Lilla Ullfjärden. In total three different PFAS species were used in the transport model with the abbreviations PFOS, PFPeA and PFBA. The transport model was created as a point source to see the transport behavior of PFAS from the landfill. This showed that all the contamination transport that occurred would transport the PFAS north towards Lilla Ullfjärden. Based on this result this would mean that a use for artificial infiltration and extraction of groundwater in the southern part of the esker would not pose a contamination risk from the landfill.