© Vattenfall AB

13/04/23

Tiina Tarvis VRD

1

Erosionsskydd vid kraftverksdammar

Oktober 2014

Tiina Tarvis

© Vattenfall AB

13/04/23

Tiina Tarvis VRD 2

Innehåll

• Fyllningsdammar eller jorddammar

• Erosionsskydd och vattenbyggnadssten

• Dimensionering av block för erosionsskydd

• Hantering av block på fält

• Basegrain programmet

• Nytt regelverk från och med 1 juli 2013

• CE-märkning och prestandadeklaration

© Vattenfall AB

13/04/23

Tiina Tarvis VRD 3

Bakgrund

• Byggproduktförordningen (CPR) har blivit ett tvingande regelverk från den 1 juli 2013.

• Vattenbyggnadssten som erosionsskydden på fyllningsdammar består av omfattas av

en harmoniserad EU standard. Vilket innebär att både Prestandadeklaration och CE-

märkning gäller.

• Det är tillverkaren som säljer sina produkter på marknaden som ska CE-märka sin

produkt enligt byggproduktförordningen.

• Det är komplicerad att kontrollera storleken på stora stenblock i fält. I praktiken

används oftast okulär besiktning.

• Basegrain programvara kan användas att fotografera erosionsskydd och analysera

storleksfördelningen av utlagda block.

© Vattenfall AB

13/04/23

Tiina Tarvis VRD 4

Erosionsskydd vid en fyllningsdamm

Fyllningsdamm är en damm som huvudsakligen består av packad jord och/eller

sprängsten.

Fyllningsdammar (jorddammar) är vanligtvis försedda med ett erosionsskydd i

vattenlinjen på uppströmssidan. För de flesta svenska jorddammar utgörs

erosionsskyddet av stora stenar, alternativt mindre block. Erosionsskydd är en viktig

komponent i dammen och ska skydda den mot skadlig inverkan från vatten och is.

På vinterhalvåret kan rörelser hos istäcket påverka erosionsskyddet och i en del fall har

det ursprungliga erosionsskyddet inte visat sig vara tillräckligt motståndskraftigt.

Erosionsskyddet har fått förnyas och förstärkas. Detta har varit kostsamma arbeten,

varför det är viktigt att både kvalitet på utförandet och användandet av rätt stenfraktioner

uppfyller de krav som dammägaren har ställt vid upphandling av entreprenaden.

© Vattenfall AB

13/04/23

Tiina Tarvis VRD 5

Erosionsskydd vid fyllningsdamm

• Fyllningsdamm i genomskärning – erosionsskyddet markerat i rött

© Vattenfall AB

13/04/23

Tiina Tarvis VRD 6

Erosionsskydd vid Letsi kraftverksdamm

(Foto: Annika Bäcklund 2014)

© Vattenfall AB

13/04/23

Tiina Tarvis VRD 7

Erosionsskydd och erosion

• Erosionsskyddet är det yttersta lagret på en fyllningsdamm. Erosionsskydd används för att skydda

uppströmssidan av dammkroppen mot krafter från vågor och is.

• Material som kan användas för erosionsskydd är sten, betong och asfalt. I dag används nästan

uteslutande traditionella erosionsskydd av stenmaterial på de svenska vattenkraftdammarnas

uppströmslänter.

• Erosion är process som transporterar bort eller nöter ner material.

• Målsättningen är att det nya erosionsskyddet som byggs och renoveras ska vara underhållsfria

• Om erosionsskydden är utformade riktigt bra är de underhållsfria, vilket sparar kostnader längre

fram.

• Viktigt att kunna kontrollera att kraven på erosionsskydden uppfylls.

© Vattenfall AB

13/04/23

Tiina Tarvis VRD 8

Ordnade homogena block

• För svenska fyllningsdammar rekommenderar RIDAS (Kraftföretagens riktlinjer för

dammsäkerhet) att någon form av ordnat erosionsskydd av sten används.

• På de äldre dammarna som byggdes under mitten av 1900-talet användes nästan bara

oordnade erosionsskydd av osorterat stenmaterial på uppströmsslänterna. Vid

dammrenoveringar som Vattenfall utför i dagsläget utförs erosionsskydden av ordnade

homogena stenblock.

• Stenarna kan antingen läggas ut en och en eller tippas på plats och sedan efterjusteras.

• Det är viktigt att släntlutningen inte påverkas av erosionsskyddet utan det ska läggas i ett jämt

lager över dammen och för att öka stabiliteten bör stenarnas längdaxel luta in mot dammen.

• Materialet som används måste vara vittrings- och frostbeständigt och bergarter såsom granit,

gnejs, diorit och gabbro är därför lämpliga. Skiffriga bergarter bör undvikas.

© Vattenfall AB

13/04/23

Tiina Tarvis VRD 9

Dimensionering av block

• Block dimensioneras efter laster från vågor och is.

• RIDAS- Kraftföretagens riktlinjer för dammsäkerhet, ger formlerna för dessa beräkningar.

• Det bestäms en medeldiameter: D50.

• D står för dimensionen D2 av ett block i 3D. D1>D2>D3 med tumregeln att relationen mellan de

olika axellängderna inte är längre än kvoten 3.

• Blocken får inte avvika för mycket från medeldiametern (0.9∙D50 ≤ D ≤1,4∙D50 ).

• Vanligt fel är att för små fraktioner har använts.

© Vattenfall AB

Att mäta vattenbyggnadsten

• Det låter enkelt, men det är inte så enkelt att mäta vattenbyggnadssten. De

stora block är komplicerade att hantera på fält.

• Möjliga mätmetoder:

– Anges i mätenhet i mm, mått D2

D1>D2>D3 D står för dimensionen D2 av ett block i 3D

Tumregeln: relationen mellan de olika axellängderna är inte längre än kvoten 3.

– Vikt i kg

• Mätning användas vanligen

• Dock oftast okulär uppskattning i praktiken

13/04/23

Tiina Tarvis VRD 10

© Vattenfall AB

13/04/23

Tiina Tarvis VRD 11

Programvaran Basegrain

• Med hjälp av Matlab-baserad programvara går det idag att analysera fotografier av

jord för att bestämma kornstorleksfördelningen. Samma programvara skulle kunna

användas för att bestämma kornstorleksfördelningen dvs blockstorlek i ett

erosionsskydd.

• Noggrannheten av resultatet från programvaran beror på upplösningen – större

fraktioner bör alltså vara lättare att analysera än små.

© Vattenfall AB

13/04/23

Tiina Tarvis VRD 12

Basegrain

© Vattenfall AB

13/04/23

Tiina Tarvis VRD 13

Basegrain jämfört med manuell mätning

© Vattenfall AB

13/04/23

Tiina Tarvis VRD 14

Fördelar med Basegrain

• Opraktiskt att hantera dessa stora fraktioner.

• Avändaren kan enkelt generera kornstorleksfördelningar i Basegrain.

• Den manuella mätningen är inte nödvändigtvis mer korrekt!

• Kan endast mäta de övre stenarna

• Detta gäller också för manuell mätning!

© Vattenfall AB

13/04/23

Tiina Tarvis VRD 15

Regelverk

Vattenbyggnadssten som används i erosionsskydd omfattas av följande EU-regelverk:

•Byggproduktförordningen CPR och Prestandadeklaration.

•CE-märkning krävs enligt CPR.

•SS-EN 13383-1. Ballast-Vattenbyggnadssten, Del 1: Krav (harmoniserad standard)

•SS-EN 13383-2. Ballast-Vattenbyggnadssten, Del 2: Provningsmetoder

•Standarder från 2003 gäller. Standarden från 2013 drogs tillbaka och kompletteras och

kommer att ges ut i nya versioner.

•Nationella krav som inte får strida mot krav i EN-standard.

– Sverige : RIDAS (Kraftföretagens riktlinjer för dammsäkerhet) dock ger dessa

rekommendationer

•Vilka egenskaper som ska deklareras utöver obligatoriska enligt EN-standard kan ges

utifrån produktens särskilda tillämpning vid slutanvändning

© Vattenfall AB

13/04/23

Tiina Tarvis VRD 16

Byggproduktförordningen

• Byggproduktförordningen (CPR) har blivit ett tvingande regelverk i sin helhet från den 1 juli

2013. De byggprodukter som omfattas av en harmoniserad EN-standardska ska ha en

Prestandadeklaration och vara CE-märkta för att de ska få säljas på marknaden. Syftet är att

förmedla information från tillverkare till användare. Detta gäller i hela Europa.

• Prestandadeklaration upprättas av tillverkaren och är en egendeklaration som beskriver

produktens tekniska egenskaper på ett enat sätt.

• Vattenbyggnadssten omfattas av EU harmoniserade standarder. Enligt byggproduktförordningen

(CPR) ska vattenbyggnadssten CE-märkas. Dock markerar CE-märkning inte ett godkännande

när det gäller byggprodukter.

• När det gäller byggprodukter där vattenbyggnadssten ingår ställer varken CPR eller standard

några direkta krav. CE märkningen innebär i så fall att tillverkaren intygar att produkten bedömts

enligt överenskommen metod, och att dess prestanda stämmer med vad som deklarerats.

© Vattenfall AB

CE märkning av vattenbyggnadssten

• Tillverkaren CE-märker sin produkt. Märkning ska sättas på produkten, eller

förpackningen eller på medföljande (handels-)dokument.

 

• Vid användning med höga säkerhetskrav ska produkten CE-märkas enligt

system 2+. Vid användning med lägre säkerhetskrav ska produkten CE-

märkas enligt system 4. Certifiering, system 2+ gäller för produktionskontroll

avseende anläggningar som producerar ballast till asfalt, betong, bärlager

och spårballast. I övrigt gäller system 4 d v s egen kontroll.

• Vattenbyggnadssten omfattas av system 4 i nuläget.

13/04/23

Tiina Tarvis VRD 17

© Vattenfall AB

13/04/23

Tiina Tarvis VRD

18

Thank you!