Forsøgsopstilling

Forskellige materialers hydrauliske parametre kan studeres gennem forsøg og ved efterfølgende at opstille en computermodel hvor resultaterne fra forsøgsopstillingen modelleres. For at øge kompleksiteten af strømningerne indbygges der et vandløb i forsøgsopstillingen, hvor der kan ske interaktioner med grundvandet i resten af opstillingen. For at kunne udføre forsøgene indenfor en overskuelig tidshorisont benyttes der en grovkornet sandtype i forsøgsopstillingen. Omkring vandløbet anvendes finsand for at efterligne en mere impermeabel flodseng. Forsøgene foregår i en rektangulær kasse, og for at kunne opstille modellen for forsøgsopstillingen i 2-dimensioner føres alle stedlige ændringer igennem fra forside til bagside. Fordi forsøgsopstillingen blev en kasse fyldt med sand, omtales forsøgsopstillingen som ’sandkassen’.

’Sandkassen’

Forsøgene foregår i en dertil opstillet kasse, som er vist på figur II.2.1. Kassens for- og bagside består af plexiglas og der er påsat trykmålere i seks punkter, som benævnes h1 – h6, figur II.2.1 Alle trykmålerne er før forsøges start blevet afmærket, for at aflæsningen fra forsøg til forsøg bliver så ens som mulig. I hver ende af kassen findes et rum, som er tilsluttet gennem et filter. Disse rum til venstre og til højre for kassen benævnes hhv. rum A og B og trykniveauet målt her benævnes ha og hb. I rum A sidder filteret ind til kassen i den øverste tredjedel som det kan ses på figur II.2.2 og i rum B findes filteret i den nederste tredjedel. Der findes et overløb til hvert af de to rum, og højden af overløbene kan reguleres, sådan at vandstanden i hver side kan reguleres. Ved at fylde vand i det ene rum skabes den trykgradient, som driver strømningen i forsøgsopstillingen.

Kassens indhold består som nævnt af en opbygning af sand og et vandløb, som vist på figur II.2.3. Trykniveau målt i vandløbet, som vandspejlets beliggenhed, benævnes hv. Vandløbet er placeret midt i den øverste del af kassen, omgivet af finsand og formen på vandløbet bliver holdt på plads af et stift filter. Tykkelsen af finsandet er 5 cm. Den øvrige del af kassen er fyldt op med grovsand. I forsiden af kassen er der et hul, som kan fungere som overløb for vandløbet, når det åbnes.

Fremgangsmåde

Opfyldningen af kassen foregik af flere omgange og det endelige resultat kan ses på figur II.2.4. Første del af opfyldningen foregik ved at hælde grovsand i kassen, hvor der i forvejen var vand. For at opretholde at sand blev hældt i vand, blev der samtidig med grovsandet fyldt vand i kassen. Ved samtidig at fylde vand og sand i kassen, blev sandet bedre komprimeret. Derved blev det undgået at sandet kollapsede, når der senere var kommet vand i kassen. Efterhånden som mængden af grovsand i kassen steg, blev der lagt mærke til at sandet lagde sig i striber med grov- og finsand, ligesom smeltevandsaflejringer. Forsøg på at rode op i sandet, syntes blot at forstærke effekten, hvorfor der ikke blev gjort yderligere ved dette. Da de nederste 43 cm af kassen var fyldt, og de øverste trykmålere var dækket, var niveauet nået hvor vandløbet skulle opbygges. Før arbejdet med vandløbet startede, blev meget af vandet drænet, for bedre at kunne afgrænse de to sandtyper.

Der blev opsat to tynde metalplader på tværs i kassen med et 30 cm mellemrum, for at afgrænse finsandet fra grovsandet under opbygningen af vandløbet. Finsandet blev først lagt i et 5 cm tykt lag imellem de to metalplader. Begge sandtyper blev forsigtigt vandet for at komprimere. Den bukkede metalplade, som udgjorde vandløbet, blev herefter placeret midt på laget af finsand og der blev brugt silikone for at tætne i kanten mod glasset. Efter opfyldningen blev de tynde metalplader fjernet, og der blev efterfyldt med sand i de største huller ved kanten. Opbygningen af ’sandkassen’ med de forskellige trin kan ses på figur II.2.5.

Figur II.2.5: Opbygning af ’sandkassen’.

[ Til toppen ]
[ Forrige | Næste ]