Meistarafyrirlestur í vélaverkfræði -Katrín Helga Ágústsdóttir

Meistaranemi: Katrín Helga Ágústsdóttir

Heiti verkefnis: Hönnun varnarvirkja vegna krapaflóða: Tilraunir í rannsóknarumhverfi

___________________________________________

Deild: Iðnaðarverkfræði, vélaverkfræði og tölvunarfræðideild

Leiðbeinandi: Halldór Pálsson, prófessor við Iðnaðarverkfræði, vélaverkfræði og tölvunarfræðideild

Aðrir í meistaranefnd:

Ásdís Helgadóttir, lektor við Iðnaðarverkfræði, vélaverkfræði og tölvunarfræðideild

Kristín Martha Hákonardóttir, byggingarverkfræðingur hjá Verkís

Tómas Jóhannesson, Fagstjóri á sviði jöklafræði hjá Veðurstofu Íslands

Prófdómari: Vigfús Arnar Jósefsson, vélaverkfræðingur hjá Verkís

Ágrip

Snjó- og krapaflóð hafa ógnað Íslendingum frá landnámi. Þau eru sérstaklega algeng á Norðurlandi, Austurlandi og Vestfjörðum og hafa kostað mörg mannslíf. Þrátt fyrir að snjóflóð séu yfirleitt helsta ógnin eru sum þorp á Vestfjörðum einnig sérstaklega útsett fyrir krapaflóðum og því þurfa varnarmannvirki fyrir þessi þorp að veita vörn bæði gegn snjó- og krapaflóðum. Krapaflóð eru blanda af gegnblautum snjó og vatni. Kornakennd flóð eins og snjóflóð geta þjappast saman en krapaflóð eru líkari vatnsflóði og þjappast því ekki eins vel. Markmið þessarar rannsóknar er að finna verkfræðilega hönnun sem getur á skilvirkan hátt stöðvað krapaflóð ofan þvergarðs. Tilraunir voru gerðar á tilraunastofu þar sem vatn var látið flæða niður hallandi rennu til þess að líkja eftir krapaflóðum sem lenda á mismunandi hindrunum. M.a. voru prófuð mismunandi áfallshorn þvergarða með þéttu yfirborði með eða án keilna. Einnig voru nokkrar tegundir grjótgarða prófaðar en þeir hafa reynst vel sem brimvarnargarðar. Tilraunirnar voru teknar upp á myndbönd sem notuð voru til greiningar og mælingar túlkaðar til þess að finna skilvirkustu hönnun krapaflóðagarðs. Niðurstöður gefa til kynna að hindrun með grjóthleðslu framan á þéttum garði með 90° áfallshorni sé skilvirkasta hönnunin. Ef slík hönnun ekki er talin fýsileg er næstbesta lausnin að byggja þétta hindrun með >75° áfallshorni og að minnsta kosti einni röð af varnarkeilum. Hefðbundin brimvarnargarðshönnun með bermu framan við þéttan þvergarð reyndist ekki skilvirk krapaflóðavörn.