Metodik för kvantifiering av läckage genom fyllningsdammar

• Main Author: Johansson, Erik
• Format: Others
• Language: Swedish
• Published: Luleå tekniska universitet, Byggkonstruktion och -produktion 2018
• Subjects: Fyllningsdammar; inpumpningsförsök; läckagemätning; mätöverfall; Geotechnical Engineering; Geoteknik
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-68553

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.