Evaluation of piping erosion by means of temperature analysis

• Autorzy: Radzicki, K. , Bonelli, S.

Warianty tytułu

PL

Ocena rozwoju przebicia hydraulicznego metodą analizy termicznej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Piping is the most serious menace to the safety of an earth hydraulic work. We present the study of the piping erosion identification by means of temperature analysis. Extensive steady and unsteady numerical computations for the coupled heat and water transport in the porous domain, with the downstream side pipe opening, are described. Choice of the numerical RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) model is explained to take into account mixed laminar and turbulent water flow in the pipe. Computation covered the range of hydraulic diffusivity from 10-7 to 10-4 m2/s and made use of the finite volume method with the FLUENT numerical modelization platform. The basic principles of the pipe thermal influences are presented with the evaluation of the possibilities of identifying piping parameters with temperature measurements. Correct identification of the pipe thermal influence was found to be important in interpretating thermal data measured that are necessary for hydraulic earthworks.

PL

Przebicie hydrauliczne jest najpoważniejszym zagrożeniem dla bezpieczeństwa ziemnej budowli piętrzącej. Zanalizowano możliwości rozpoznania przebicia hydraulicznego, stosując metodę analizy termicznej. Opisano szczegółowe modelowanie ustalonego i nieustalonego sprzężonego transportu wody i ciepła w ośrodku porowatym z otworem otwartym na granicy odpowietrznej. Wyjaśniono wybór modelu numerycznego RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes), który umożliwia równoczesne modelowanie laminarnego i turbulentnego przepływu cieczy, gdy korzysta się z metody objętości skończonych i platformy obliczeń numerycznych FLUENT. Analiza objęła zakres współczynnika dyfuzji hydraulicznej od 10-7 do 10-4 m2/s. Zaprezentowano kluczowe parametry termicznego wpływu otworu oraz ocenę możliwości identyfikacji parametrów przebicia hydraulicznego przez pomiary temperatury. Stwierdzono, że poprawna identyfikacja wpływu termicznego otworu istotnie wpływa na właściwą interpretację pomiarów temperatury ziemnych obiektów hydrotechnicznych.

Słowa kluczowe

PL

przebicie hydrauliczne; analiza termiczna; ośrodek porowaty; modelowanie przepływu cieczy; RANS

• Czasopismo: Studia Geotechnica et Mechanica
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 31, nr 2
• Strony: 17-34
• Opis fizyczny: bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Radzicki, K.

autor

Bonelli, S.

• Cemagref, Hydraulics Engineering and Hydrology Research Unit, 3275 Route de Cezanne, CS 40061, 13182, Aix-en-Provence, France. Cracow University of Technology, ul.Warszawska 24, 31-155 Kraków Tel: [phone]. Fax: [phone],

Bibliografia

• [1] AUFLEGER M., STROBL T., DORNSTÄDTER J., Fibre Optic Temperature Measurements in Dam Monitoring, 20th Int. Congress on Large Dams, Q.78 R.1, Beijing, China, 2000, 1–22,
• [2] BONELLI S., BRIVOIS O., BORGHI R., BENAHMED N., On modelling of piping erosion, Comptes Rendus de Mécanique, 2006, Vol. 8–9, 555–559
• [3] ARTIERES O., BONELLI S., RADZICKI K. et al., Active and Passive Defences against Internal Erosion in Assessment of the Risk Internal Erosion of Water Retaining Structures: Dams, Dykes and Levees, Intermediate Report of the European Working Group of ICOLD, Meissner Druck GmbH, Oberaudorf, 2007, 235–244,
• [4] GUIDOUX C., Développement et validation d’un système de détection et de localisation par fibres optiques de zones de fuites dans les digues en terre, PGD, Joseph Fourier University, Grenoble, 2007.
• [5] FELL R., FRY J.-J., Internal erosion of dams and their foundations, Taylor & Francis, London, 2007.
• [6] FRY J.-J., DEGOUTTE G. et al., Erosion interne: Typologie, détection et réparation, Spécial congrès CIGB Florence, 1997, Barrages & Reservoirs, 1997, No. 6.
• [7] JOHANSSON S., Localization and quantification of water leakage in ageing embankment dams by regular temperature measurements, 17th Int. Congress on Large Dams, Q.65 R.54, Vienna, Austria, 1991, 991–1005,
• [8] RADZICKI K., BONELLI S., Piping thermical response analysis, presentation on the meeting of the European Working Group on Internal Erosion in Embankment Dam of ICOLD, Aix-les-Bains, France, 2007.