Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 4. 25 januari 1947 - Inverkan av regleringen i ett vattendrag på grundvattenståndet i närbelägna marker, av Erling Reinius
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
18 januari 194 7
85
det, efter det att vattendraget i 12 h haft 0,4 m
högre nivå än medeltalet, blir följande:
Avstånd från Höjning av grundvattenytan vid
strandlinjen A = 10—’1 m/s /c.== 10—’5 m/s &i=10—’5 m/s
m cm cm cm
2 39,5 13,7 1,6
5 28,2 4,6 0,5
10 14,5 1,8 0,2
20 7,5 0,8 0,1
50 2,4 0,2 0
100 0,9 0,1 0
Tabellen är grafiskt återgiven på fig. 10.
Det ovannämnda antagandet om hastighetens
variation med grundvattenytans stigning kan
verifieras genom successivt uppritande av nya
strömbilder med nytt utgångsläge från den högre nivå,
som grundvattenytan fått. På fig. 5 visas
strömbildens approximativa utseende närmast stranden,
om grundvattenståndet vore det som det
beräknats bli efter 3 h vid k= 10~4 m/s. Härur
beräknas grundvattenytans stigningshastighet vara 3,6
cm/h 2 m från stranden, 3,0 cm/h 5 m från
stranden och 1,3 cm/h 10 m från stranden. Enligt det
föregående antagandet om hastighetens variation
beräknas hastigheterna bli 4,8, 3,0 resp. 1,3 cm/h.
Man kan ur en på samma sätt framkonstruerad
strömbild för tiden 12 h beräkna
stigningshastig-heterna 2, 5 resp. 10 m från stranden till resp. 0,5,
1,5 och 1,2 cm/h, medan enligt antagandet om
hastighetens variation motsvarande hastigheter bli
0,2, 1,2 resp. 1,0 cm/h. överensstämmelsen är som
synes godtagbar, åtminstone så länge
grundvattenytan icke stigit mer än hälften av den totala
stigningen.
Vid ovanstående beräkningar har såsom nämnts
antagits, att vattnet och marken äro
inkompres-sibla. För att man emellertid skall få en
uppfattning om det berättigade eller icke berättigade i
ett sådant antagande göras följande
överslagsberäkningar om hur stor kompressibilitetens
inverkan kan vara.
Vattnets kompression vid tryckändringar kan
beräknas av formeln
AV = x ■ A p - V (4)
där AV = volymändringen,
Ap = tryckändringen i kp/cm2,
V = totala vattenvolymen,
x = kompressibilitetsfaktorn, som är
0,000050 för vatten med temperaturen
10°—20°.
Fig. 3. Detalj av strömningen
intill strandlinjen omedelbart
efter att vattenytan i
vattendraget höjts 40 cm.
Den totala vattenvolym, som i första ögonblicket
är utsatt för nämnvärd tryckökning, omfattar
approximativt volymen inom 150 m från
symmetrilinjen och utgör således per längdmeter
strand ca p’ 100 • 150 m3, där p är porvolymen.
Ur en jämförelse mellan trycken, som visas på
fig. 1 och 2, erhålles, att tryckökningen uppgår
i medeltal för den medräknade vattenvolymen till
7,0 cm = 0,007 kg/cm2, vilket betyder en
kompression av 0,0018 m3. För en överslagsberäkning
kan man anta, att denna volym först måste fyllas,
innan man kan räkna med att grundvattnet börjar
stiga annat än omedelbart intill strandkanten. För
Ä-värdena 10 4, 10—5 resp. 10~~6 m/s utgör tiden
härför resp. 18 s, 3 min och ca 30 min. Eftersom
de grafiska beräkningarna icke göra anspråk på
stor noggrannhet, bör man utan nämnvärda fel
kunna bortse från vattnets kompressibilitet.
Markens deformation vid tryckändringar är
beroende av markens beskaffenhet. Enligt
undersökningar av Samsioe* och Kjellman** är för
en-axlig kompression av sand med förhindrad
sidoutvidgning deformationen en hysteresisfunktion.
Vid små tryckändringar kring ett medeltryck av
4 till 10 kp/cm2 kan emellertid för sand, som är
väl packad och tidigare utsatts för många
belastningsändringar, deformationen med god
approximation beräknas ur formeln
AV = c-Ap-V (5)
där c är kompressionen per volymsenhet för Ap
= 1 kp/cm2 och kan sättas till 0,0001. Innan
grundvattenytan hunnit stiga nämnvärt, kommer
belastningen på marken icke att ändras, varför
det är enbart de ändrade tryckförhållandena hos
det strömmande grundvattnet, som kunna orsaka
en deformation hos marken, Längs berget ökas
vattentrycket med ca 0,14 m vid symmetrilinjen
och med ca noll 150 m från symmetrilinjen, vilket
motsvarar i medeltal ca 0,08 m. Längs
vattendragets bottenlinje ökas vattentrycket med 0,40 m,
medan utefter grund vattenlinjen vattentrycket till
en början förblir oförändrat. Skillnaden mellan
vattentrycken längs bottenlinjen och längs den
del av bergytan, som ligger lodrätt under denna
bottenlinje, blir i medeltal 0,40—0,13 = 0,27 m
* Samsioe, A F: über die Beziehung zwischen Deformation und
Spannung, Stockholm 1935.
** Kjellman, W: Om undersökning av jordarters
deformationsegenskaper, Tekn. T. 66 (1936) s. V 85.
Fig. 5. Strömningen intill
strandlinjen 3 h efter att
vattenytan i vattendraget
höjts 40 cm. k - - 10—4 mls.
Fig. 4. Grundvattenytans
stigningshastighet s vid
bruttohastigheten v hos
grundvattenströmmen.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
