Jökull


Jökull - 01.06.2000, Blaðsíða 24

Jökull - 01.06.2000, Blaðsíða 24
Fiona S. Tweed problem noted by other workers (e.g. Hooke et al, 1990, p. 70). The closure rate according to Nye’s theory is gi- ven by: Í=A(±?) (1) where: n = flow law constant, 3 (Paterson, 1994) A = flow law constant, 6.8-10_16s_1 (kPa)-3 (Pater- son, 1994) AP = pressure difference between the water in the tunnel and the surrounding ice Assuming that the water flow is at atmospheric pressure, AP is equal to the ice overburden pressure, P, which is given by: P = tg piCos2/3 (2) where: t = vertical thickness of ice above the tunnel g = gravitational acceleration, 9.82 ms-2 pi = ice density, 900 kg/m3 /3 = slope angle The conduit slope angle at Sólheimajökull (/3 = 1.65°) was derived by topographically surveying the entrance and exit portal outlets at ground level and, in the absence of subglacial topographic informati- on, assuming a constant slope between the two points. The maximum ice thickness (71.7 m) was calculated by means of topographic surveying of the ice above the tunnel over the length of the glacier and construct- ing a profile of the ice surface. A projected subglacial bedrock surface profile was also constructed (in the absence of data concerning the bedrock topography) and the maximum glacier thickness was obtained by subtracting the constructed bedrock elevation from the measured elevation of the ice surface. Under overburden pressure of ice alone a tunnel at atmospheric pressure at Sólheimajökull would reach 63% closure (1 — e-1) in approximately 182 days. Us- ing a tunnel radius of 2.5 m, the initial closure rate, (r) predicted by Nye’s model is equivalent to approxima- tely 14 mm per day. It should be noted that the closure rate defined by Nye’s model (equation 1) refers to a relative radius reduction in an exponential decay of the tunnel radius due to ice pressure; the rate of tunnel closure therefore decreases as the radius of the tunnel becomes smaller. B) TUNNEL EXPANSION BY MELT WIDENING Offsetting tunnel closure by deformation of ice is the process of tunnel expansion due to melt-widening. Measurements taken during the summer of 1989, 1990 and 1996 and during a winter visit to the site in 1991 indicate that the maximum likely discharge from the river draining Jökulsárgil is approximately 12 m3s-1 and that the minimum is roughly 2 m3s-1. Hooke’s (1984) model of melt-widening is given by the following equation (neglecting a small term due to the depression of the melting point of ice due to the ice overburden pressure). where: rh = melt rate g = gravitational acceleration, 9.82 ms-2 Ds = diameter of tunnel H = heat of fusion, 3.34x 105 Jkg-1 pw = density of water, 1000 kg/m3 Pi = density of ice, 900 kg/m3 Q = discharge /3 = slope of conduit Hooke’s (1984) model was applied to the tunn- el at Sólheimajökull. The model predicts a melt rate of 21 mm per day at the minimum water flow rate of 2 m3s-1 and up to 124 mm per day at the maximum discharge of 12 m3s-1. C) IMPLICATIONS FOR TUNNEL DYNAMICS AT SÓLHEIMAJÖKULL Even under conditions of low river discharge (2 m3s-1) the rate of melting of ice from the tunnel walls is sufficient to offset the closure of the tunn- el due to ice overburden pressure (a melt rate of 21 mm against a tunnel closure rate of 14 mm). Thus the models predict that the tunnel at Sólheima- jökull will not seal. This is not in agreement with geomorphological observations, which indicate than an ice-dammed lake is occasionally formed in Jök- ulsárgil at present (as further discussed below). The 22 JÖKULL No. 48
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84
Blaðsíða 85
Blaðsíða 86
Blaðsíða 87
Blaðsíða 88
Blaðsíða 89
Blaðsíða 90
Blaðsíða 91
Blaðsíða 92

x

Jökull

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.