Måling av snøsig i et snødekke i den sentrale delen av Svalbard, Spitsbergen

Abstract

Snø som ligger i hellende terreng vil alltid sige under smelte/fryse-metamorfoseprosessen og skape trykk mot eventuelle hindringer. Når en konstruksjon skal føres opp i slikt terreng er det nødvendig å dimensjonere for dette trykket. Egenskapene til snø varierer mellom geografiske områder og medfører at snøtrykket som oppstår også kan være forskjellig. Det er ikke utført test av snøtrykk på Svalbard tidligere, og for å utarbeide et godt beregningsgrunnlag tilpasset lokale forhold må det derfor måles snøtrykk. Prosjektet har gått ut på å utvikle et målesystem for snøtrykk til den sentrale delen av Svalbard og teste system under virkelige forhold på et forsøksfelt. I den forbindelse er det konstruert og bygget en selvstendig konstruksjon, med en kontaktflate mot snøen på 3 m x 1.5 m. Konstruksjonen har likhetstrekk med tradisjonelle forbygninger, men har en glatt kontaktflate som er uten lysåpning. For å måle snøtrykket mot kontaktflaten er det benyttet lastceller i hvert hjørne. Konstruksjonen ble montert på et forsøksfelt som ligger mellom frøhvelvet og skytebanen utenfor Longyearbyen på Svalbard. Der har målesystemet blitt testet under virkelige forhold våren 2017. For å få bakgrunnsdata er det blitt utført feltobservasjoner og målinger av ulike egenskaper til snøen, samt innhentet værdata fra en lokal værstasjon. Forsøksfeltet er blitt kartlagt med en laserscanner, for å bestemme helningsvinkler i terrenget og endringer i snødybder. Det er også blitt utviklet og testet en temperaturlogger som måler temperaturene gjennom hele snødekket. Testingen viste at systemet var i stand til å måle snøsig, men de målte verdiene var lavere enn det som var forventet, etter beregninger. Dette skyldes mest sannsynlig liten terrenghelning der konstruksjonen ble montert og ekstra stor snøsmelting mot konstruksjonsdelene.

Snowpacks in sloping terrain will always start to creep during melt/freeze metamorphosis and create pressure against obstacles. When planning a construction in such terrain, it is necessary to take this pressure into account. The properties of snow vary between geographical areas; therefore, the snow pressure might differ as well. No snow creep testing has previously been performed on Svalbard, and to achieve a good calculation basis, according to local conditions, this needs to be done. The project task was to develop a snow pressure measurement system for the central part of Svalbard and testing the system under real life conditions in a test field. A standalone construction has been constructed and built, with a contact surface towards the snow of 3 m x 1.5 m. The structure is similar to traditional snow bridges, but has a smooth contact surface, without aperture. To measure the snow pressure against the contact surface, load cells are placed in each corner. The construction was mounted in a test area located between the Global Seed Vault and the shooting range outside Longyearbyen, Svalbard. The measuring system has been tested in real conditions during spring of 2017. To obtain background data, field observations and measurements of various properties have been performed on the snow as well as collecting weather data from a local weather station. The test field has been mapped with a laser scanner, to determine slope angles in the terrain and changes in snow depths. A temperature logger that measures the temperatures throughout the snow cover has also been developed and tested. The testing showed that the system was able to measure snow creep, but the measured values were lower than expected, from calculations. This is probably due to low terrain slope where the construction was mounted and extra snow melting against the structural parts.