|
|
Porušení sypaných hrází v důsledku vnitřní eroze
Kotaška, Stanislav ; Hodák, Jiří (oponent) ; Satrapa, Ladislav (oponent) ; Jandora, Jan (vedoucí práce)
Protržení sypaných hrází jsou poměrně vzácná, avšak mohou mít katastrofické následky. V případě protržení hráze dojde k zvláštní povodni, která může způsobit ztráty na životech a majetku. I když je obtížné protržení hráze zabránit, je důležité se soustředit na ochranu obyvatel. Ochrana se provádí různými opatřeními podle typu očekávaného poškození hráze. Po analýze možných poruch hráze a výpočtu důsledků se hodnotí rizika, která se následně snižují přesídlením obyvatel a přemístěním majetku. Přesná analýza možných poruch a predikce průlomové vlny je nezbytná, aby bylo možné předpovědět, jak se bude zvláštní povodeň šířit v inundačním území pod hrází. Práce přehledně shrnuje mechanismus porušení sypané hráze v důsledku vnitřní eroze a prezentuje matematické metody pro jeho modelování. Hlavním výsledkem je úprava softwaru AREBA, který slouží k simulaci porušení sypaných hrází v důsledku vnitřní eroze a přelití, přímým zásahem do zdrojového kódu psaným v prostředí MATLAB. Do softwaru AREBA bylo zavedeno rozšíření umožňující nastavení různých úrovní srovnávací roviny, konzumpčních křivek a charakteristik nádrže. Dále byl software AREBA doplněn o vodohospodářské řešení nádrže a o další metody řešení úrovní hladiny dolní vody pod hrází. Byly také přidány nové metody pro řešení zřícení nadloží průsakové trubice, ztrátu třením v průsakové trubici a výpočet součinitele drsnosti. Pro generování vstupních parametrů byla zavedena metoda Monte Carlo s LHS vzorkováním. Po aplikaci navržených vylepšení byla provedena citlivostní analýza, která identifikovala nejcitlivější geotechnické parametry modelu. Kromě toho byly představeny další softwary pro simulaci porušení sypaných hrází v důsledku vnitřní eroze a jejich výsledky byly porovnány s modifikovaným softwarem AREBA na vybraných případových studiích.
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
|
Citlivostní analýza softwaru AREBA pro simulace porušení sypaných hrází v důsledku vnitřní eroze
Kotaška, Stanislav
Jednou z častých příčin poruchy vodního díla je vnitřní eroze v tělese hráze. Pro simulaci těchto jevů je k dispozici řada softwarů umožňující výpočet porušení sypaných hrází v důsledku vnitřní eroze zemin. V rámci příspěvku byl zvolen software (SW) A Rapid Embankment Breach Analysis (AREBA), pro který byla provedena jednocestná citlivostní analýza. Příspěvek má za cíl pochopení klíčových geotechnických parametrů vstupujících do SW AREBA a jejich vliv na hydrogram odtoku, velikost průlomového otvoru a také na časové charakteristiky poruchy. Nejvíce citlivými parametry ovlivňující výstupy jsou drsnostní součinitel dle Manninga a koeficient erodibility. Tyto dva parametry by měli být variovány metodou Monte-Carlo v SW AREBA.
|
|
|
Matematický model vývoje propustnosti puklinového prostředí následkem vnitřní eroze a depozice.
Krajinová, Markéta ; Lanzendörfer, Martin (vedoucí práce) ; Zumr, David (oponent)
Průtok kapaliny saturovaným porézním prostředím může vést k vnitřní erozi prostředí, tvorbě kanálků a preferenčních cest, k vynášení části materiálu a jeho případnému opětovnému ukládání. Pro popis některých těchto procesů byl vytvořen nový matematický model vývoje propustnosti a pórovitosti saturovaného průlinovo-puklinového prostředí následkem vnitřní eroze a depozice. Model popisuje změny propustnosti (transmisivity) a pórovitosti (rozložení objemových zlomků) puklinových skupin v různých směrech zvlášť. Model byl vytvořen přístupem, který dříve použili Mahadevan et al. (2012) a Fujisawa et al. (2009). Přístup využívá popisu multi-kontinua, kdy je prostředí rozděleno na několik složek (v případě této práce se jedná o tří či vícesložkovou směs), které jsou popsány vlastními diferenciálními rovnicemi. Tato práce podrobně popisuje jednotlivé přístupy, zjednodušení a rovnice modelu. Model zahrnuje anizotropii prostředí a využívá vektorového skládání tenzoru transmisivity (nebo hydraulické vodivosti) ze směrů puklin. Dále zjednodušuje tok kapaliny na horizontální tok použitím Dupuitových postulátů. Tento model je ilustrován na příkladě numerického modelu metodou konečných prvků. Implementace modelu proběhla v jazyce Python, použitím modulu FEniCS. Klíčová slova: vnitřní eroze, pukliny,...
|
|
| |
host ::
RSS.