Fyllningsdammar har alltid ett naturligt läckage då jordmaterialet som används har en viss permeabilitet. Detta acceptabla naturliga läckage är viktigt att övervaka för att kontrollera att läckageflödet håller sig inom förväntade värden. Om läckaget blir för stort, kan det leda till felmoder som i sin tur leder till dammbrott. Damminstrumentering som möjliggör övervakning av läckage i fyllningsdammar är ett krav enligt RIDAS. På nedströmssidan av fyllningsdammar finns det dränagerör som samlar upp och leder läckagevatten till platser där läckaget mäts med något slags instrument. Detta mätinstrument mäter inte endast läckaget genom fyllningsdammar, utan påverkas även av yttre faktorer såsom nederbörd och evapotranspiration. Detta examensarbete syftar därför att utveckla en generell metod för läckageövervakning vid fyllningsdammar, för att erhålla det normala läckaget. Hur det normala läckaget kan erhållas allmängiltigt för fyllningsdammar har presenterats. Det normala läckaget genom dammkroppen kan antingen erhållas med hjälp av fysikalisk läckageberäkning (qD1,Fysikalisk) eller från läckagemätning (qD1,Läckagemätning). Fysikalisk läckageberäkning bygger på en genomströmningsmodell baserat på fysikaliska samband. Läckage från läckagemätning baseras på en vattenbalansekvation där läckageflödet är en term av flera, som uppmätt läckage nedströms dammen, nederbörd och avdunstning. En fallstudie har genomförts för en av Vattenfalls dammanläggningar för att testa den metodik som framtagits för erhållande av det normala läckaget. De fysikaliska läckageberäkningarna har modellerats fram med hjälp av COMSOL Multiphysics och läckaget från läckagemätningarna har beräknats fram med hjälp av vattenbalansekvationen och indata på hydrologi. Resultatet visar att det är viktigt att ta hänsyn till de yttre faktorerna från vattenbalansekvationen eftersom dessa kan ha en betydande påverkan på det läckageflöde som faktiskt mäts. Vidare bedöms det betydande att modellera läckage baserat på en fysikalisk baserad strömningsmodell eftersom detta värde sällan finns idag. Då kan en jämförelse av läckage från läckagemätningar jämföras med det fysikaliska läckaget. Det bedöms att beräkning av läckage från läckagemätningar med hjälp av vattenbalansekvationen är en bra metod för att beräkna läckaget genom dammar. Dock behöver den studerade dammanläggningen en djupare analys för att senare kunna tillsätta gränsvärden. Detta genom att även undersöka läckage under dammkroppen och magasinsförändringar vid beräkning av läckage från läckagemätningar. Det fysikaliska läckaget genom att modellera genomströmningen för hela geometrin och genom att utföra en tidsberoende modellering. / Embankment dams are not completely impervious as its core materials has a certain permeability. This seepage is important to monitor to follow-up to ascertain that it stays as expected. If the seepage increase above design, failure modes could occur and ultimately a dam failure. The Swedish dam safety guideline RIDAS deals with this safety aspect by requirements on instrumentation to measure seepage. Downstream embankment dams, drainage leads seepage water to an outflow point where seepage can be measured. However, at these points the measured flow also is impacted by external factors such as precipitation and evapotranspiration. The aim of this report is to propose a method where the measured flow by post-processing can exclude the impact of these external factors. The normal seepage through a dam can either be obtained by modelling (where the physical seepage has been obtained based on physical relationships) or by a water balance equation (where the seepage from measurement downstream a dam is a part of the water balance equation, including the impact by precipitation and evapotranspiration. A case study has been carried out on a dam operated by Vattenfall, as a means to assess the proposed methodology. The seepage has been modelled using the COMSOL Multiphysics software, and the seepage from measurements has been calculated by the water balance equation. The results show that it is important to take into account external factors as it clearly affects the measured seepage flow. Furthermore, it is of great importance to calculate the theoretical design seepage, which is a threshold value level that is rarely modelled today. If both the seepage from measurements and theoretical seepage is obtained, a comparison of these can be made. The seepage from measurements (with the help of the water balance equation) is a good method to obtain embankment dam seepages. However, the results from the case study implies that further work is needed to be able to set relevant limit values.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-282904 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Gasim, Alia |
| Publisher | KTH, Hållbar utveckling, miljövetenskap och teknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ABE-MBT ; 20654 |
Page generated in 0.0043 seconds