Innehåll 1. Introduktion – Hydrogeologi för bergbyggare Kort beskrivning av bokens innehåll En läsanvisning 2. Urberget och dess spricksystem Magmatiska bergarter Metamorfa bergarter Spricksystemets bildning Den geologiska historien Sprickornas uppkomst Hur ser sprickor och sprickzoner ut? 3. Analys av grundvattenströmning i berg Grundvattenflödet – grundbegrepp Flödesdimension Grundvattenflödet i en spricka Laminärt flöde Grundvattenströmning till och från borrhål Hydrauliska tester Ett grundläggande fall (Theis brunnsekvation) Skinfaktorn Generalisering av skinfaktorn – effektiv borrhålsradie Mätningar av tryckuppbyggnaden 4. Statistisk analys av datamängder från hydrogeologiska bergundersökningar Statistiska mått Frekvens- och fördelningsfunktioner Ett exempel på mätdata Histogram och frekvensfunktioner Empiriska fördelningar av kontinuerliga parametrar Transmissivitetsfördelningen för sprickor längs ett borrhål Paretofördelningen Att mäta samband mellan parametrar Redovisning och statistisk bearbetning av sprickdata 4 7 7 8 11 11 13 14 16 16 20 25 25 26 28 29 30 34 35 38 39 40 45 45 46 47 47 48 49 50 50 5. Bergets hydrogeologi Bergmassans hydrogeologiska egenskaper Bergets genomsläpplighet Bergartsberoende Anisotropi Djupberoende Skalberoende Lognormalfördelningens ursprung Skalning av den hydrauliska medelkonduktiviteten Sprick- och krosszonernas hydrogeologiska egenskaper Relation längd–bredd i sprickzonen Samband mellan sprickfrekvens och transmissivitet Hydraulisk anisotropi och barriärer i sprickzonerna Identifiering av sprickzoner Vattenomsättningen i sprickzonerna Urbergets hydrologi och grundvattenomsättning Den hydrologiska budgeten Grundvattenbildning Grundvattenomsättning Grundvattenkemi Processer i markzonen Påverkan på vattenkemin av vattenuttag och berganläggningar Saltvattenuppträngning 57 58 58 61 61 62 62 64 67 69 69 70 70 70 72 73 73 74 78 81 81 83 84 6. Grundvattenmodellering Modell och verklighet Den konceptuella modellen Det iterativa arbetssättet Hur värderar vi koncept och modellresultat? Numeriska modeller Det representativa volymselementet (REV) 87 88 88 90 91 91 94 51 innehåll Ett enkelt sätt att modellera En konceptuell modell av grundvattenmagasinet Teoretisk bakgrund Lösningen i kalkylprogrammet Randvillkor Grundvattennivå och avsänkning Källtermer Ett exempel Att gå vidare med grundvattenmodellering 7. Grundvattenutvinning Data i brunnsarkivet Analys av data Hydrogeologiskt fältarbete och geofysik Strategi för brukare med måttligt vattenbehov Strategi för brukaren med större vattenbehov Grundvattenbildningen Vattenkvalitet 8. Grundvatten i tunnlar och berganläggningar Inläckande grundvattenmängder Inflödesfördelning Inläckage och avsänkning Inläckage till en berganläggning Bergbeskrivning och analysprocess för injektering Förinjektering Transmissivitetsfördelningen längs ett borrhål Några egenskaper hos Paretofördelningen Från transmissivitet till sprickvidd Från transmissivitetsfördelning till sprickviddsfördelning Inträngningsfördelningen Några slutsatser för injekterbarheten Konsekvenser inläckaget till en oinjekterad tunnel Läckage till en injekterad tunnel Tumregler innehåll 96 Designprocess för injektering 96 96 98 98 99 99 100 102 9. Grundvattenpåverkan från berganläggningar 105 105 106 108 108 109 111 112 115 115 116 117 123 122 122 123 124 125 126 127 128 128 129 129 129 Några principer från potentialteorin Avsänkningsprognoser med interferenstest Avsänkningar i ovanliggande jordlager Inläckage till berget Avsänkning i ett sandlager ovanför tunneln Inverkan av djupet till tunneln Inverkan av ränder till det undre grundvattenmagasinet 10.Hydrogeologi i förundersökningar projektering och byggande Observationsmetoden i Eurocode Problemanalys De första stegen i en utredning – det iterativa arbetssättet Uppdateringar Användningen av den hydrogeologiska modellen i Observationsmetoden Hydrogeologiska överväganden Undersökningsmetoder Geologiskt fotarbete Geofysik Borrning Hydrauliska tester Provpumpning Manschettmätningar Borrhålsflödesmätningar Undersökningar från borrhål i tunnlar och bergrum Dataredovisning Grundvattenobservationer 133 133 135 136 137 137 139 140 145 145 146 148 149 150 151 148 152 154 155 156 156 157 158 158 158 158 11. Beteckningar 161 12. Sakregister 165 5