Analys av eroderbar dammdel vid Vittjärvs dammanläggning

Sammanfattning

Dammar har byggts världen över i flera tusen år men det är först nu under

de senaste femtio åren som tekniken och kunskapen gjort att allt större

dammar kan konstrueras. Dessa dammar är relativt unga och har

dimensionerats efter det högsta uppmätta flödet i älven multiplicerat med

en säkerhetsfaktor.

1983 bildades Flödeskommittén vars uppgift var att ta fram nya riktlinjer

för dimensionerande flöden. 1990 var Flödeskommitténs rapport klar och den

visar att nästan alla svenska dammar är underdimensionerade med avseende på

extremflöde.

Under perioden 2002-2007 kommer Sveriges största dammägare, Vattenfall, att

investera 1.2 miljarder i dammsäkerhetshöjande åtgärder hos sina

anläggningar.

Erosion är en nedbrytande process som förekommer både i vatten och luft. I

vatten sker erosion när de pådrivande krafterna som vattentryck och

flytkraft överskrider partikelns tyngd samt vidhäftning mot omkringliggande

partiklar.

Ett högflödesutskov ska generellt fungera som en säkerhetsventil om

tillrinningen överskrider avbördningskapaciteten. Aktivering sker i

allmänhet automatiskt vid en viss vattennivå eller med en mekanisk

utlösning. Det finns olika typer av högflödesutskov, bland annat

labyrintutskov, fuse plug samt eroderbar dammdel.

Vid dammanläggningen i Vittjärv pågår konstruktionen av en eroderbar

dammdel för att öka utskovskapaciteten. Anledningen till att det byggs en

eroderbar dammdel i Vittjärv är att kraftstationen i Boden inte klarar ett

dammbrottsflöde från Vittjärv. Det kommer även att medföra att Vittjärv

hamnar i konsekvensklass 2. Då dammen i Vittjärv är relativt låg och

magasinet är litet kommer en ökad tillrinning snabbt att höja nivån i

magasinet och på så sätt initiera den eroderbara dammdelen.

Beräkningar med avseende på vattenflöde och stabilitet har utförts i finita

elementprogrammet PLAXIS. Resultaten därifrån visar på att

vattenhastigheten genom dammkroppen ökar vid en förhöjd vattennivå medans

stabiliteten i uppströmsslänten ökar. En mycket enkel analys av

nedströmsslänten visar att den inte påverkas ur stabilitetssynpunkt vid en

förhöjd vattenyta.

I programmet BREACH utfördes beräkningar på erosionsförloppet och dess

storlek. En förenklad inflödeshydrograf beskrevs i programmet som beräknade

brottets storlek och brottflöde. Enligt beräkningarna så kommer hela den

eroderbara dammdelen att eroderas bort och brottflödet uppgår till 555 m3/s.