På säker grund för hållbar utveckling

Vatten påverkar stabiliteten

...och hur hanterar man det?

Håkan Persson

Transportforum 2010 2

Vägar och skred

• Stabil vägbank!• Stabila omgivande slänter?

– Liknande undersökningar, men för större potentiella glidytor

ok!

ok?

Transportforum 2010 3Landvettervägen, dec. 2006

skredets brottyta

belastning

hållfasthet

grundvattennivå

släntens yta

Transportforum 2010 4

Vatten = Skredfara !?

• Hög grundvattennivå i marken ökar ofta sannolikheten för skred

• Hög vattennivå i en sjö eller å stabiliserar slänten

• Inte alltid lätt att bedöma vattnets effekt på stabiliteten

Minskar hållfastheten

Ökar mothållande krafter

Transportforum 2010 5

Grundvattennivån varierar

12.5

13

13.5

14

14.5

15

jan-75 jan-76 jan-77 jan-78 jan-79 jan-80

Niv

å [

m ö

.h.]

12.5

13

13.5

14

14.5

15

jan-75 jan-76 jan-77 jan-78 jan-79 jan-80

Niv

å [

m ö

.h.]

maxnivå?

Transportforum 2010 6

Metoder för bedömning av maximal nivå

• En metod finns rekomenderad av Skredkommissionen

• Vanligtvis används dock mer subjektiva bedömningar

• Ny metod är under utveckling – forskningsprojekt styrt från SGI/Chalmers

Transportforum 2010 7

M a r - 7 1 J u l - 7 2 D e c - 7 3 A p r - 7 5 A u g - 7 6

- 2 0 0

- 1 5 0

- 1 0 0

- 5 0

0

5 0

Niv

å r

el. t

ill m

.y.

[cm

]

T e c k e n f ö r k l a r i n gS a m t l i g a g r u n d v a t t e n o b s e r v a t i o n e rA n v ä n d a g r u n d v a t t e n o b s e r v a t i o n e rA n v ä n d a g r u n d v a t t e n o b s e r v a t i o n e r # 2S i m u l e r i n g u t a n a n p a s s n i n g t i l l m ä t n i n g a rS i m u l e r i n g a n p a s s a d t i l l e n m ä t n i n gS i m u l e r i n g a n p a s s a d t i l l t v å m ä t n i n g a r

M a r - 7 1 J u l - 7 2 D e c - 7 3 A p r - 7 5 A u g - 7 6

- 2 0 0

- 1 5 0

- 1 0 0

- 5 0

0

5 0

Niv

å r

el. t

ill m

.y.

[cm

]

T e c k e n f ö r k l a r i n gS a m t l i g a g r u n d v a t t e n o b s e r v a t i o n e rA n v ä n d a g r u n d v a t t e n o b s e r v a t i o n e rA n v ä n d a g r u n d v a t t e n o b s e r v a t i o n e r # 2S i m u l e r i n g u t a n a n p a s s n i n g t i l l m ä t n i n g a rS i m u l e r i n g a n p a s s a d t i l l e n m ä t n i n gS i m u l e r i n g a n p a s s a d t i l l t v å m ä t n i n g a r

M a r - 7 1 J u l - 7 2 D e c - 7 3 A p r - 7 5 A u g - 7 6

- 2 0 0

- 1 5 0

- 1 0 0

- 5 0

0

5 0

Niv

å r

el. t

ill m

.y.

[cm

]

T e c k e n f ö r k l a r i n gS a m t l i g a g r u n d v a t t e n o b s e r v a t i o n e rA n v ä n d a g r u n d v a t t e n o b s e r v a t i o n e rA n v ä n d a g r u n d v a t t e n o b s e r v a t i o n e r # 2S i m u l e r i n g u t a n a n p a s s n i n g t i l l m ä t n i n g a rS i m u l e r i n g a n p a s s a d t i l l e n m ä t n i n gS i m u l e r i n g a n p a s s a d t i l l t v å m ä t n i n g a r

M a r - 7 1 J u l - 7 2 D e c - 7 3 A p r - 7 5 A u g - 7 6

- 2 0 0

- 1 5 0

- 1 0 0

- 5 0

0

5 0

Niv

å r

el. t

ill m

.y.

[cm

]

T e c k e n f ö r k l a r i n gS a m t l i g a g r u n d v a t t e n o b s e r v a t i o n e rA n v ä n d a g r u n d v a t t e n o b s e r v a t i o n e rA n v ä n d a g r u n d v a t t e n o b s e r v a t i o n e r # 2S i m u l e r i n g u t a n a n p a s s n i n g t i l l m ä t n i n g a rS i m u l e r i n g a n p a s s a d t i l l e n m ä t n i n gS i m u l e r i n g a n p a s s a d t i l l t v å m ä t n i n g a r

Exempel på simulering

• Modifierad HBV-modell• Nederbörd och temperatur för

perioden 1971-1976

Transportforum 2010 8

Grundvattnets påverkan från klimatförändringar

• Studier tyder på skillnader över landet och för olika jordarter (2071-2100 jfr. 1961-1990)

• Figuren avser medelnivå och inte maxnivå

(Rodhe m.fl., 2009)

• Ändringar i nederbörd och temperatur påverkar grundvattennivåerna

Transportforum 2010 9

Förändrade årstidsvariationer

• I norra Sverige– Minskad snölagring– Förstärkt sommartorka– Minskad variationsbredd

• I södra Sverige– Ökat vinterregn– Något förstärkt

sommartorka– Ökad variationsbredd

(Rodhe m.fl., 2009)

Transportforum 2010 10

Sammanfattning

• Lägst stabilitet fås ofta vid höga grundvattennivåer• Förväntad högsta grundvattennivå måste bedömas• Den presenterade metoden använder nederbörd och

temperatur som indata, vilket innebär möjlighet att beskriva ett förändrat klimat

• Beräkningar visar på stora skillnader över landet för framtida grundvattennivåers förändring

Transportforum 2010 11

Tack för mig!

Transportforum 2010 12

Exempel: Småröd

>200 m

Bild: Haverikommissionens rapport

Nya E6• Utredning av skredorsaken

– Vägverket– Haverikomissionen

• Hösten 2006 var mycket regnig, och många antog att vattnet hade orsakat skredet

• Den främsta orsaken bedömdes dock vara en stor jordhög

Transportforum 2010 13

Vad är det som är så svårt?

• Jordens hållfasthet påverkas inte alltid av grundvattennivån• I de fall hållfastheten påverkas fås störst sannolikhet för

skred vid höga grundvattennivåer• Alltså måste de högsta grundvattennivåerna uppskattas• Så... när är grundvattennivån som högst?

Transportforum 2010 14

Beskriva grundvattnets variationer

Rain Snow Evapotranspiration

Clay

Groundwater station

Clay

Transportforum 2010 15

Lokala förhållanden viktigare?

• Förändringar i grundvattennivån är dessutom relaterade till lokal topografi och geologi

• Förändringar av maximala grundvattennivåer i lerområden i kan trots ökad nederbörd vara små– Ökad avdunstning (p.g.a. ökad temperatur)– Ökad bräddning (p.g.a. fysikaliska maxnivåer)