Hydraulisk konduktivitet

Details
Last Updated: Thursday, 03 March 2022 13:30
Published: Wednesday, 26 February 2020 14:38

Sammanfattat från SGF Geoteknisk Fälthandbok, rapport 1:2013.

Det finns ett flertal hydrauliska tester som kan göras in situ, från vilka egenskaper såsom hydraulisk konduktivitet (jordens/bergets genomsläpplighet – inom geotekniken vardagligt kallad permeabilitet) och transmissivitet (mängden vatten som kan transporteras horisontellt genom ett grundvattenmagasin) hos jord och berg kan beräknas. Detta avsnitt ger en kortfattad beskrivning av två relativt enkla tester som kan användas inom traditionellt geotekniskt fältarbete, samt ett mer avancerat test.

Slugtest (in – och utströmningsförsök)

Slugtest används vanligtvis för beräkning av jordens hydrauliska konduktivitet, och är egentligen ett förenklat pumpförsök. Det kan göras både som in- och utströmningsförsök. Försöket utförs genom att vattennivån/ -trycket förändras, varpå återhämtningen av nivån/trycket studeras. Det finns för ändamålet vikter med känd volym (kallad slug) som sänks ned i grundvattenröret för att få en omedelbar nivåskillnad. I lera kan höga övertryck förstöra lerans ursprungliga struktur, s.k. hydraulic fracture, varför utströmningsförsök med låga gradienter eller inströmningsförsök kan vara att föredra. Vid inströmningsförsök kan dock viss risk för igensättning av filtret föreligga. En förutsättning för testet är att mätsystemet har väsentligt högre genomsläpplighet än omgivande jord. Observera att jordens portryck måste återställas efter ett test innan nya mätningar kan göras, vilket i tät jord kan ta flera dagar.

Ett slugtest utförs på följande sätt:

  1. Ta reda på rörets eller filtrets diameter och längd.
  2. Mät rådande vattennivå/-tryck.
  3. Sänk ned slug eller fyll på eller töm ur röret tills en i förväg bestämd vattennivå/- tryck uppnås och starta tidtagning.
  4. Registrera nivå-/tryckutjämningen vid upprepade tillfällen (tätast i början).
  5. Avsluta försöket när en bestämd nivå-/ tryckändring, i förhållande till den ursprungliga nivån/trycket, uppnåtts eller efter en bestämd tid. I friktionsmaterial tar ett försök vanligtvis mindre än 15 minuter.
  6. Den hydrauliska konduktiviteten beräknas sedan utifrån nivån/portryckets återhämtningshastighet med hjälp av programvara.

Provpumpning

Pumpförsök används för bestämning av bl.a. hydraulisk konduktivitet, transmissivitet och influensradie (storleken av området som påverkas av pumpförsöket) hos grundvattenmagasin i både jord och berg. Pumpningen utförs vanligtvis i en borrad brunn och mätningen består i avläsningar av grundvattensänkningen vid olika tidpunkter i brunnen och i ett antal kringliggande observationspunkter. Observationspunkterna skall placeras inom och utanför det område som förväntas bli påverkad av grundvattensänkningen. Provpumpning måste specialanpassas till rådande förhållanden och till förväntat resultat, samt kräver noggrann planering för att ge full information. Ett försök genomförs i princip på följande sätt:

  1. Mät grundvattennivån i samtliga observationspunkter (grundvattenrör eller portrycksmätare).
  2. Installera pumpen i brunnen. Val av pumpstorlek och brunnstyp görs på basis av ett stort antal parametrar, såsom avstånd mellan markytan och grundvattenytan, avsänkningens storlek, förväntat vattenflöde med mera.
  3. Starta pumpen och tidtagningen samtidigt.
  4. Gör avläsningar av grundvattennivå eller portryck i brunnen och i samtliga observationspunkter (tätast i början).
  5. När försöket avslutas och pumpen stängs av skall en ny tidtagning startas för uppföljning av återhämtning. Avläsningar utförs på samtliga observationspunkter enligt samma tidsindelning som vid pumpningen.