Erosjossikring av elvebunn nedstrøms dammer fundamentert på løsmasser
Abstract
Et modellstudie er utført for å studere erosjonssikring av stein i overkritisk stømning. En justerbar luke ble montert i en testrenne for å produsere forskjellige vanndybder og hastigheter over et horisontalt erosjonsbeskyttende dekke. Både rauset sikring og ordnet plastring har blitt studert hver for seg. I forsøket ble det benyttet knust sprengstein med gjennomsnittlig steinstørrelse d_s=45mm. En seksjon med injisert plastringsstein ble plassert oppstrøms øvrig erosjonssikring, for å studere effekten av energidreping fra injisert plastring.Beregningsmetodene fra etablert teori er basert felt- eller modellforsøk av naturlig elvemateriale. Hastighetene og Froude-tallene om studeres i dette forsøket er langt utenfor det som er dekket av dagens formelverk og tabeller. Ingen av beregningsmetoder som er presentert i denne rapporten tar høyde for innlåsningskraften i et plastret erosjonsdekke. Hovedfokus i modellstudiet har vært å studere funksjonaliteten av den planlagte erosjonssikringen ved dam Checras i Peru. Forsøkene viser at erosjonssikringen var stabil for alle kombinasjoner av lukeåpning og HRV. En anbefalt operasjonskurve er presentert basert på måleusikkerhet, redusert tyngdetetthet og ugunstig form av steinene. Ved maksimal lukeåpning anbefales det i følge denne operasjonskurven at trykkhøyden i magasinet er lavere enn 8,5m.Seksjonen med injisert plastring bidrar til økt stabilitet av plastringsstein ved lavere vanndybder. Denne effekten avtar med økt dybde. Forsøket viste at seksjonen med injisert plastring har liten påvirkning på stabiliteten til plastringen ved dykningsgrad y/d_s>2.5.Modellforsøket har vist at plastret sikring gir høyere sikkerhet enn rauset sikring. Det er også vist at den plastrede sikringen har en restkapasitet med hensyn på globalt brudd, etter at den har gått til definert brudd. På et av forsøkene ble det vist at plastringen tålte en vannføringsøkning på 22% fra definert brudd til globalt brudd.Forsøkene viste at ordnet plastring på horisontalt underlag ved overkritisk strømning tåler en høyere belastning enn anbefalte verdier fra etablert teori. Resultatene er sammenlignet med Maynords formel. En redusert stabilitetskoeffisient fra C_s,may=0.3 til C_s,may=0.04 gir samsvar mellom beregningsmodell og måleresultat. Her er det viktig å underskreke at den alternative stabilitetskoeffisient er basert på få måledata, og må verifiseres før den benyttes til dimensjonering av plastringsdekke.