Return to search

Numerical Modelling of Water Exchange between Fresh- and Seawater : A study of a 2D cross-section in Forsmark, Sweden / Numerisk Modellering av Vattenutbyte mellan Söt- och Havsvatten

As the interest in Submarine Groundwater Discharge (SGD) has increased, so has the need for methods to quantify the flow. This study investigates the possibility in estimating this flow through studying the exchange between fresh- and seawater with a numerical 2D model created in COMSOL Multiphysics. The study has been conducted on an area in Forsmark, Sweden, where a cross-section was created with help of the measurements and investigations of the area, primarily SKB’s investigations concerning Foremark’s suitability for the final repository of long-lived nuclear waste. Three scenarios were simulated besides the reference scenario: seasonal changes in the exchange between fresh- and seawater due to groundwater level changes, changes in the exchange due to future salinity changes in the Gulf of Bothnia, and how fractures may influence the exchange. A sensitivity analysis was conducted on these parameters. This study shows that the quantification was not possible with this method, however through studying the saltwater intrusion it is expected to observe seasonal changes in exchange between fresh- and seawater and changes in exchange between fresh- and seawater due to changes in salinity. It is also shown that fractures have a significant impact. From the sensitivity analysis of groundwater level and salinity, it shows a change in groundwater level has a larger impact on the exchange between fresh- and seawater than a change in salinity. / I takt med att intresset för submarint grundvattensutflöde (SGD) har ökat har behovet av metoder för att kvantifiera flödet ökat. Denna studie undersöker möjligheten att uppskatta detta flöde genom att studera utbytet mellan söt- och havsvatten med en numerisk 2D modell skapad i COMSOL Multiphysics. Studien har genomförts på ett område i Forsmark, Sverige, där en genomskärning har skapats med hjälp av de mätningar och undersökningar som tidigare genomförts i området, framför allt SKB:s undersökningar som behandlat Forsmarks lämplighet för slutligt förvar av långlivat kärnavfall. Tre scenarier har simulerats utöver referensscenariot: säsongsbaserade förändringar i söt- och havsvattenutbytet kopplat till förändringar i grundvattennivåer, förändringar i söt- och havsvattenutbytet kopplat till framtida förändringar i salthalten i Bottniska viken samt hur olika sprickor kan påverka söt- och havsvattenutbytet. Känsligheten i förändringar i dessa parametrar har även undersökts. Studien visar att kvantifieringen av flödet inte var möjligt med denna metod, men genom att studera saltvatteninträngningen går de att förvänta säsongsbaserade förändringar i söt- och havsvattenutbytet och förändringar i söt- och havsvattenutbytet av förändrade salthalter i den Bottniska viken samt att sprickor har stor påverkan. Av känslighetsanalysen av parametrarna grundvattennivå och salthalt så framgår att en förändring i grundvattennivå har större påverkan än en förändring i salthalt.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-349336
Date January 2024
CreatorsPoncin, Tom
PublisherKTH, Hållbar utveckling, miljövetenskap och teknik
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageSwedish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
RelationTRITA-ABE-MBT ; 24524

Page generated in 0.0016 seconds