Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

1 2023

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Wpływ zmian poziomu wody w zbiorniku na długoterminowe deformacje zapór ziemnych

Szostak-Chrzanowski Anna, McALENEY Benjamin

Cuprum : czasopismo naukowo-techniczne górnictwa rud

2023

nr 3-4

5--25

Deformacje zapór ziemnych zachodzą w trzech etapach: budowy zapory, pierwszego napełnienia zbiornika wodą oraz funkcjonowania zapory, w czasie którego zachodzą długoterminowe deformacje. Długoterminową deformację zapory ziemnej przypisuje się przede wszystkim zmianom obciążenia na skutek wahań poziomu wody w zbiornikach antropogenicznych. W ciągu ostatnich 20 lat na całym świecie wystąpiły nieprzewidywalne wahania poziomu wód w zbiornikach wodnych, wywołane wydłużonymi okresami suszy lub dużych opadów deszczu. Ze względu na nieliniowe zachowanie się materiału zapory ziemnej, po redukcji obciążenia, spowodowanego spadkiem poziomu wody w zbiorniku, przemieszczenia poziome nie maleją, lecz utrzymują się na tym samym poziomie i po ponownym wzroście poziomu wody w zbiorniku przemieszczenia poziome dalej wzrastają. Zachowanie się materiału, z którego zbudowane są zapory ziemne, może być modelowane za pomocą nieliniowych modeli – hiperbolicznego lub hardening soil. W zastosowaniu tych modeli jednym z podstawowych problemów jest poprawne przyjęcie parametrów geotechnicznych charakteryzujących materiał gruntu. Wartości parametrów geotechnicznych są wyznaczone na podstawie wyników badań laboratoryjnych i mogą różnić się od wartości in situ. Wartości laboratoryjne powinny być zweryfikowane na podstawie przeprowadzenia w czasie pierwszego napełniania wodą zbiornika i początkowej działalności zapory, korelacji wyników pomiarów geodezyjnych i wyniku analizy deterministycznej, wykonanej np. metodą elementów skończonych (MES). W artykule przedstawiono analizę długoterminowych deformacji zapory ziemnej West Dam, która jest częścią zbiornika wodnego Diamond Valley Lake znajdującego się w Kalifornii. Analizę przeprowadzono metodą elementów skończonych z zastosowaniem modeli zachowania się materiału zapory – hiperbolicznego i hardening soil. Na wstępie przeprowadzono zweryfikowanie wartości parametrów geotechnicznych, które następnie zostały wykorzystane do wyznaczenia poziomych długoterminowych przemieszczeń zapory, wywołanych dużymi zmianami poziomu wody w zbiorniku Wyniki analizy wykazały, że fluktuacje poziomu wody powodowały kumulacyjny przyrost poziomych przemieszczeń zapory.

Deformations of earth dams occur in three stages: construction of the dam, first filling of the reservoir with water, and operation of the dam when long-term deformations occur. Long-term deformation of the earth dam is primarily attributed to load changes due to fluctuations in water levels in anthropogenic reservoirs. Over the last 20 years, unpredictable fluctuations in water levels in reservoirs have occurred around the world due to extended periods of drought or heavy rainfall. Due to the non-linear behavior of the earth dam ma-terial, after reducing the load caused by the decrease in the water level in the reservoir, the horizontal displacements do not decrease but remain at the same level, and after the water level in the reservoir increases again, the horizontal displacements continue to increase. The behavior of the material from which earth dams are constructed can be modeled using nonlinear hyperbolic or hardening soil models. In the use of these models, one of the basic problems is determination of geotechnical parameters characterizing the soil material. The values of geotechnical parameters are determined based on laboratory test results and may differ from in-situ values. Laboratory values should be verified using integration of the results of geodetic monitoring and results of deterministic analysis e.g. the finite element method (FEM). An analysis of long-term deformations of the West Dam, which is part of the Diamond Valley Lake reservoir located in California is presented. The analysis was carried out using the finite element method with the hyperbolic and hardening soil models of dam material behavior. First, the values of geotechnical parameters were verified and next, using verified values the long-term horizontal displacements of the West Dam were calculated. The long-term deformations were caused by large changes in the water level in the reservoir. The analysis results showed that water level fluctuations resulted in cumulative increase in the horizontal displacements of the dam.