is Íslenska en English

Lokaverkefni (Meistara)

Háskóli Íslands > Verkfræði- og náttúruvísindasvið > Meistaraprófsritgerðir - Verkfræði- og náttúruvísindasvið >

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: http://hdl.handle.net/1946/37576

Titill: 
  • Titill er á ensku Influence of repeated freeze-thaw cycles on the infiltration of Icelandic Andosols
Námsstig: 
  • Meistara
Útdráttur: 
  • Útdráttur er á ensku

    Due to climate change and urbanization, increased precipitation and flooding events are projected to occur in the urban environment. Sustainable urban drainage systems (SuDS) are considered climate-resilient but are such drainage systems functional during Icelandic winters? The objective of this project was to gain an empirical understanding of the influence of repeated freeze-thaw cycles on the infiltration of Icelandic Andosols. An exploratory study of water infiltration after a different number of cooling periods was conducted in the laboratory. The soil’s hydrological performance at the end of a cooling period(s) was assessed with three variables: (i) the time until water breakthrough in the soil column, (ii) the time until saturated infiltration was achieved, (iii) the infiltration rate of saturated outflow. The results confirmed previous research that high water content prior to and after cooling periods severely limits infiltration. However, the role of multiple cooling periods on infiltration rate was not conclusive. The infiltration in soil with 20% water content increased with the number of moderate freezing periods. It decreased, however, in soil with 30% water content undergoing colder freezing periods. Neither relationship was statistically significant. A statistically significant increase in time lag with the number of freeze-thaw cycles was however noted. The overall conclusion is that this exploratory study suggests that a greater number of freeze-thaw cycles tend to delay the time to achieve peak infiltration capacity from less than one hour to multiple hours, which may reduce the overall hydrological performance in long-duration winter events. This study also highlights the difficulties in simulating surface penetrating frost in a small laboratory setup.

  • Vegna loftslagsbreytinga og þéttbýlismyndunar er spáð aukinni úrkomuákefð og flóðum í borgarumhverfinu. Blágrænar ofanvatnslausnir eru taldar viðnámsþolnar fyrir loftslagsbreytingum, en hversu vel virka þær við íslenskar vetraraðstæður? Markmið þessarar rannsóknar var að öðlast skilning á áhrifum tíðra umskipta frosts og þíðu á írennsli í íslenskum eldfjallajarðvegi. Könnunarrannsókn á írennsli vatns í jarðvegi eftir endurtekna kælingu var gerð á rannsóknarstofu. Vatnafræðileg svörun var metin með þremur vísum: (i) tímanum frá því að írennsli hefst þangað til fyrsta útrennsli skilar sér í gegnum (ómettaðan) jarðveg, (ii) tímanum þar til jarðvegur mettast við írennsli, (iii) flæði mettaðs írennslis. Niðurstöður staðfestu fyrri rannsóknir um að hár jarðvegsraki (fyrir og eftir kælingu) takmarkar mjög írennsli. Ekki fékkst óyggjandi niðurstaða um áhrif endurtekins frosts og þýðu á írennsli. Mettað írennsli jókst með fjölda (mildra) kælingartímabila í jarðvegi með 20% vatnsinnihald en minnkaði í jarðvegi með 30% vatnsinnihald. Hvorug vensl voru tölfræðilega marktæk. Tölfræðilega marktæk seinkun á mettuðu írennsli mældist með tíðari umskiptum frosts og þíðu. Þessi töf til að ná hámarkslekt, frá tugum mínútna til margra klukkustunda, getur stuðlað að minni miðlunargetu blágrænna ofanvatnslausna í langvarandi vetrarflóðum. Rannsóknin varpar jafnframt ljósi á örðugleika við að herma eftir yfirborðssígandi frosti með einfaldri, fyrirferðarlítilli tilraunauppsetningu.

Styrktaraðili: 
  • Styrktaraðili er á ensku The project is funded by The Rannís Research Grant.
Samþykkt: 
  • 1.2.2021
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/37576


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
Master'sThesis_BjarniHalldórsson_2021.pdf2.84 MBOpinnHeildartextiPDFSkoða/Opna
Skemman_yfirlýsing_BjarniHalldórsson.pdf498.64 kBLokaðurYfirlýsingPDF