6.3.1 Utveckling av portryck i mätpunkter och korrigerade
uppmätta portryck
Utvecklingen av portryck i mätpunkterna tillsammans med korrigerade uppmätta por-tryck i givarna samt vattennivån presenteras i Figurer 6.6, 6.7 och 6.8. I Figurer 6.6, 6.7 och 6.8 är portrycken i kilopascal på den vänstra y-axeln, vattennivån i meter finns på den högra y-axeln och tid i dagar på x-axeln. I Figurerna illustreras även skalenlig placering av mätpunkterna i de aktuella materialzonerna, där varje skalstreck är 0,6 meter.
De faktiskt uppmätta portrycken i givarna har korrigerats genom nollavläsning mot tidpunkten 0 dagar så att portrycken startar från noll kilopascal. De icke-korrigerade portrycken är i samtliga portrycksgivare, förutom i P11, positiva vid tidpunkten 0 da-gar. Portrycksgivarna som uppvisar positiva portryck har ett värde mellan 3 och 10 kPa vilket inte är rimligt eftersom höjningen av vattennivån ej påbörjats. Portrycken i gi-varna P1 till P10 samt P12 har därmed nollavlästs mot trycket i tidpunkten 0 dagar, så att portrycken startar från noll och inte från ett positivt tryck. P11 har vid tidpunkten 0 dagar ett portryck på -0,69 kPa och har därför inte korrigerats.
Portrycken från den finita elementmodellen kommer nå ett stadigt tillstånd (jämvikts-tillstånd) ungefär vid tidpunkten 115 dagar och de korrigerade uppmätta portrycken kommer nå ett någorlunda stadigt tillstånd kring tidpunkten 120 dagar vilket kan ses i Figurer 6.6, 6.7 och 6.8.
6.3.1.1 Portrycksgivare i fin- och grovfilter
Portrycken från den finita elementmodellen i mätpunkterna P1, P2, P5 och P6 kommer vid tidpunkten 0 dagar att vara negativa, vilket kan ses i Figur 6.6. P1 och P2 som är lokaliserade i nedströms fin- respektive grovfilter kommer i PLAXIS-modellen alltid att vara negativa vilket är rimligt då dessa mätpunkter alltid ligger ovan portryckslinjen där omättade förhållanden råder.
De korrigerade uppmätta portrycken för P1 och P2 kommer vara kring 0 kPa fram till ungefär tidpunkten 72 dagar då portrycken blir negativa. P2 kommer uppvisa högre porundertryck än P1 vilket kan kopplas till att finfiltret, som tidigare nämnts i kapitel 6.2.3.1, innehåller finare jordpartiklar och medför således att vattnet har en bättre förmåga att stiga kapillärt i finfiltret än i grovfiltret. Den finita elementmodellen fångar också upp detta beteende, att porundertrycken i P2 är större än i P1.
Portrycken i P5 och P6 från den finita elementmodellen korresponderar väldigt bra med de korrigerade uppmätta portrycken, vilket kan ses i Figur 6.6. Modellens portryck i P5 och P6 börjar stämma överens med de uppmätta vid ungefär tidpunkten 4 dagar respektive 7 dagar. Modellens portryck korresponderar sedan mycket väl med de upp-mätta fram till ungefär tidpunkten 70 dagar, efter det kommer modellens portryck att vara lite högre men fortfarande följa en liknande trend som för de uppmätta portrycken.
I Figur 6.6 går det att se, för både modellens och uppmätta portryck, hur sänkningen av vattennivån medför reducering av portryck i P5 och P6, medan för P1 och P2 sker i stort sett ingen förändring av portryck. Portrycket i P6 är vid tidpunkten 53,1 dagar negativt, vilket är en rimlig respons eftersom vattennivån vid den tidpunkten är lägre än nivån som P6 är lokaliserad på. Portrycket i P5 är, vid samma tidpunkt, positivt vilket också är en rimlig respons då vattennivån inte sänks lägre än nivån som P5 är lokaliserad på, P5 kommer således alltid vara utsatt för ett övertryck.
Figur 6.6: Utveckling av portryck i finit elementmodell och korrigerade uppmätta
portryck i portrycksgivare P1, P2, P5 och P6.
6.3.1.2 Portrycksgivare i tätkärnan
Portrycken från den finita elementmodellen i mätpunkterna P3-P4 och P7-P12 kommer vid tidpunkten 0 dagar att vara negativa, vilket kan ses i Figurer 6.7 och 6.8. Porun-dertrycken i modellen är markant större än vad de korrigerade uppmätta trycken är. Det går därmed att konstatera att finita elementmodellen överskattar porundertrycken och att dessa borde vara mycket lägre vilket jämförelsen med de korrigerade uppmätta trycken också indikerar på.
Portrycken i P3, P7, P9 och P11 från den finita elementmodellen, som visas i Figur 6.7, har en liknande utvecklingstrend som höjningen av vattennivån. Portrycket i P3 kom-mer vid tidpunkten 20,2 dagar att vara positivt medan för P7, P9 och P11 är portrycken fortfarande negativa. Växlingen mellan negativa och positiva portryck styrs av våtfron-tens progression genom tätkärnan, som kan ses i Figur 6.2c, och vid tidpunkten 20,2 dagar är det bara P3 som är lokaliserad under våtfronten och som därmed uppvisar positiva portryck.
Vid tidpunkten 115 dagar, då portrycken nått ett jämviktstillstånd, kommer portrycken i P3 och P7 att vara positiva och portrycken i P9 och P11 kommer att vara negativa.
Detta indikerar på våtfrontens läge genom tätkärnan, att våtfronten passerar ovan P7 och under P9. De korrigerade uppmätta portrycken i P9 och P11 kommer, vid jäm-viktstillstånd, att vara negativa vilket modellen fångar upp. Uppmätta portryck i P7 kommer vid jämvikt att vara positiva och även av större magnitud än motsvarande portryck från den finita elementmodellen. Uppmätta portryck i P3 kommer vid jämvikt att vara negativa vilket inte är rimligt. Portrycken i P3 borde vara högre än P7, som den finita elementmodellen visar, eftersom givaren P3 är lokaliserad på en lägre nivå än P7 och kommer således ha en högre hydraulisk gradient.
Figur 6.7: Utveckling av portryck i finit elementmodell och korrigerade uppmätta
portryck i portrycksgivare P3, P7, P9 och P11.
Portrycken i P4, P8, P10 och P12 från den finita elementmodellen, som visas i Figur 6.8, har en liknande utvecklingstrend som höjningen av vattennivån. Våtfrontens utveckling genom tätkärnan kan utvärderas genom att studera växlingen mellan negativa och positiva portryck i Figur 6.8, och det går till exempel att se för P4 och P8 vid tidpunkten 20,2 dagar att våtfronten kommer passera ovan givarna (positiva portryck).
När vattennivån sänks (20,2 - 53,1 dagar) kommer portrycken i P4, P8, P10 och P12 att minska, för P8 kommer portrycken vara negativa vid tidpunkten 53,1 dagar vilket beror på att våtfronten då är belägen mellan P4 och P8. Vid tidpunkten 115 dagar, då portrycken nått ett jämviktstillstånd, kommer portrycken från den finita elementmo-dellen i P4, P8, P10 och P12 att vara positiva.
Det uppmätta portrycket i P12 vid jämvikt är negativt vilket avviker från portrycket i modellen som är positivt. P12 är lokaliserad på nivå 3,0 m i tätkärnan och vid en vattennivå på ungefär 3,2 m kommer våtfronten att passera i närheten av givare P12, se Figur 6.2k. Att det uppmätta portrycket i P12 är negativt känns inte helt rimligt. Det är möjligt att korrigeringen av portrycken medför missvisande resultat, detta diskuteras
vidare i kapitel 7.4.
Portrycken från den finita elementmodellen i P4, P8, P10 och P12 korresponderar över-lag bra med de uppmätta när portrycken väl är positiva, vilket kan ses i Figur 6.8. Detta beror förmodligen på att modellen överskattar de negativa portrycken.
Portrycken från den finita elementmodellen i uppströms sida av tätkärnan, Figur 6.8, kommer vara högre än i motsvarande mätpunkt i nedströms sida av tätkärnan, Figur 6.7. Det går att se hur portrycken i P8, P10 och P12 (uppströms sida av tätkärnan) kommer att minska när vattennivån sänks medan trycken i motsvarande givare P7, P9 och P11 (nedströms sida av tätkärnan) kommer förbli någorlunda konstanta. Som tidigare nämnts i kapitel 6.2.3.2 beror det på våtfrontens utveckling genom tätkärnan och att mätpunkterna lokaliserade på uppströms sida av tätkärnan är mer mottagliga för förändringar i vattennivå.
Figur 6.8: Utveckling av portryck i finit elementmodell och korrigerade uppmätta
portryck i portrycksgivare P4, P8, P10 och P12.