Grunnvannsanalyser av norske skråninger

Grunnvannsanalyser av norske skråninger Panos Dimakis Seksjon for hydrologisk modellering (HM) DET 21. NASJONALE SEMINAR OM HYDROGEOLOGI OG MILJØGEOKJEMI 14. og 15. Februar 2012 Trondheim NGU

Målene Se nærmere på grunnvannsforholdene i en skråning under dynamiske nedbørsbelastninger. Vurdere om en grunnvannsmodell kan brukes for prognoser av skred Innhold Bygge opp en idealisert norsk skråning Sensitivitetsanalyse Bruke modellen som prognoseverktøy 2

Idealisert skråning 3

Løssmassene og numerisk grid 4

Implementering i FEFLOW 5

Sensitivitets simuleringer 6

7

Skråningen vs. Grunnvannstand Nederst på skråningen 12 dager 10 dager 9d dager 8

Skråning vs. Metningsgrad Nederst på skråningen 9

Hydraulisk ledningsevne vs. Grunnvannstand Nederst på skråningen Økende K gir raskere respons Ustabile løsninger for lav K 10

Hydraulisk ledningsevne vs. Metningsgrad Nederst på skråningen Merk at løsningen for K=1,5 10-5 gir 100% metning for hele simuleringsperioden 11

Porøsitet vs. grunnvannstand Økende porøsitet gir forsinket respons 12

Porøsitet vs. metningsgrad 13

Simuleringer Tromsdalen Anastølane Virumdalen Fana Otta 14

Simuleringsresultater 15

Kritiske verdier Potensialenergi Kritisk dato Metningsgrad Kritisk dato 54,06 14.06.2000 1,00 15.06.2000 51,18 09.01.2000 1,00 14.06.2000 50,94 07.02.1990 1,00 09.01.2000 50,89 30.11.1986 1,00 07.02.1990 50,87 16.11.200511 098 0,98 27.10.1989 1989 50,85 27.10.1989 0,98 30.11.1986 50,77 31.01.1989 0,94 16.11.2005 50,72 25.02.1990 0,84 31.01.1989 50,68 03.09.2009 0,77 03.09.2009 50,67 29.10.1995 0,74 25.02.1990 50,64 13.10.1984 0,68 29.10.1995 50,63 06.06.2008 0,66 13.12.2006 50,63 20.05.2000 0,66 13.10.1984 50,63 25.05.1999 066 0,66 25.05.1999 50,62 11.06.2008 0,65 29.01.1983 16

Anastølane grunnvannstand 2000 17

Anastølane grunnvannstand 2000 Nederst på skråningen 18

Anastølane metningsgrad 2000 19

Anastølane metningsgrad 2004 20

Anastølane metningsgrad 2007 21

Konklusjoner Brattere skråninger magasinerer mindre grunnvann men uansett skråningsvinkel får vi omtrent den samme responsen fra nedbør/snøsmelting. Det øverste høyporøsitetslaget vil ikke påvirke resultatene på en vesentlig måte. Det er egenskapene til hovedlaget som dominerer resultatene og dermed er det dette laget som er viktig å kartlegge. Overvåkingsstasjoner burde plasseres midt på skråningen for å bedre fange opp endringer knyttet til høy nedbørshendelser. Skredd av løssmasser med store mektigheter vil ha en forsinket respons til nedbørshendelser. Overvåkingsstasjoner plassert nederst på skråningen kan fange dette opp men i de fleste tilfeller vil ikke vare av interesse for typiske norske skråninger. FEFLOW kan ikke brukes som en del av et operativt skredvarslingssystem uten stor innsats. Til og med om man automatiserer datainnmatningen og resultatvisningen vil FEFLOW kreve flere timer for å utføre flere hundre senarioer. Simuleringsresultatene er kun avhengige av nedbørsmengdene i senarioene og er ikke sensitive til lokale forhold. Dvs. at simuleringene ikke tar hensyn til lokale geologiske, sedimentologiske, og meteorologiske forhold. 22

Arbeid videre Sammenligne resultatene med resultatene fra HBV modellen. Får vi noe ut av en grunnvannsmodell som vi kan ikke få ut av HBV modellen? Sammenligne tabellene med de kritiske datoene med aktuelle skredhendelser. Hvorvidt kan simuleringene brukes i en prognose sammenheng? eventuelt hva mer burde vi ta hensyn til. 23

Takk for oppmerksomheten Panos Dimakis pad@nve.no 24 Bildet fra Anastølane 07.06.2011