Rozwój procesów filtracyjno-erozyjnych stanowi jedno z głównych zagrożeń dla bezpieczeństwa ziemnego obiektu piętrzącego. Analiza danych z sieci kontrolno-pomiarowej jest podstawowym narzędziem ich rozpoznawania i oceny. W tym zakresie grupą skutecznych i uznanych metod używanych w krajach zachodnich, a prawie nieznaną i niestosowaną w Polsce, jest termomonitoring procesów filtracyjnych. Szczególnie wartościowe są: możliwość światłowodowego pomiaru temperatury oraz precyzyjna ocena zaawansowania procesów filtracyjnych z zastosowaniem analizy termicznej modelem odpowiedzi opóźnionej IRFTA. Transport wody i transport ciepła są procesami sprzężonymi. Napływ w głąb korpusu obiektu ciepła ze zbiornika wraz z filtującą wodą, jak również zmiany wilgotności gruntu wokół strefy filtracji wpływają na zmiany w rozkładzie temperatury w obiekcie. Przedstawiono model odpowiedzi impulsowej IRFTA (Impulse Response Function Thermal Analysis) umożliwiający, poprzez analizę pomiarów temperatury, lokalizację procesów filtracyjnych oraz określenie stopnia ich natężenia. W artykule opisano przykład aplikacji modelu IRFTA do rozpoznania procesów filtracyjnych w wale kanału Oraison.
EN
Erosion and seepage processes development is one of the principal menaces for the hydraulic structure safety. The analysis of the data from the monitoring systems is the principal tool for their identification and their evolution determination. The effective group of the monitoring methods is the thermal-monitoring methods of the seepage process. These methods, very well known in many countries, are almost unknown in Poland. Heat and water transports are the coupled processes. Transport of the heat from the reservoir inward the dams body linked to the water seepage and changes of the humidity in the soil around the seepage zone, both their influence on the heat distribution in the dam. We present IRFTA (impulse response function thermal analysis) model that allows for seepage processes identification and for their intensity determination by analysis of the temperature measurements. Application of IRFTA model for seepage processes determination at the earth dike of the Oraison's canal is described in the paper.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.