Modelování privilegované průsakové cesty

but.committeeprof. Ing. Miroslav Dumbrovský, CSc. (předseda) doc. Ing. Dana Baroková, Ph.D. (člen) Ing. Miroslav Brouček, Ph.D. (člen) prof. Ing. Petr Hlavínek, CSc., MBA (člen) doc. Ing. Daniel Marton, Ph.D. (člen) Ing. Karel Drbal, Ph.D. (člen) doc. Ing. Aleš Dráb, Ph.D. (člen) doc. Ing. Zbyněk Zachoval, Ph.D. (člen) Ing. Antonín Tůma, Ph.D. (člen) doc. Ing. Tomáš Kučera, Ph.D. (člen) doc. Ing. Jaroslav Raclavský, Ph.D. (člen) doc. Ing. Jakub Raček, Ph.D. (člen) Ing. Vladimír Habr, Ph.D. (člen)cs
but.defenceVýsledky disertační práce představují významný přínos pro praxi zejména v podmínkách, ve kterých v důsledku vzestupu hydraulického gradientu není možné vyloučit riziko ztekucení písků. Výsledky disertační práce mohou být také využity při modelování porušení sypaných hrází.cs
but.jazykčeština (Czech)
but.programStavební inženýrstvícs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorŘíha, Jaromírcs
dc.contributor.authorPetrula, Lubomírcs
dc.contributor.refereeBaroková, Danacs
dc.contributor.refereeBrouček, Miroslavcs
dc.date.created2023cs
dc.description.abstractJedním z nejnebezpečnějších jevů na vodních dílech z hlediska možnosti jejich porušení jsou filtrační deformace. Při filtračních deformacích dochází k přeskupování zrn uvnitř materiálu a v některých případech i k jejich postupnému odplavování. Nebezpečnost tohoto jevu je primárně dána obtížností jeho detekce. Jedním ze speciálních případů filtrační deformace je zpětná eroze vznikající v podzákladí vodního díla (hráz nebo obdobná příčná stavba na vodním toku, příp. protipovodňová hráz). Při tomto jevu dochází k postupnému vyplavování materiálu z podzákladí vlivem proudových sil a ke vzniku privilegované průsakové cesty. Výsledkem procesu vyplavování může být propojení prostorů nad a pod předmětnou konstrukcí. Spolu s tímto dějem dochází i ke zvětšování průsakové cesty do stran a do hloubky. Přesné podmínky vzniku privilegované průsakové cesty jsou vyšetřovány již od počátku 20. stol. Data z experimentů či z pozorování na reálných vodních dílech se však převážně soustředí na celkové měřítko a nesledují lokální hydraulické podmínky v průsakové cestě ani na jejím čele. Stejně tak zatím nebyl zcela prozkoumán jev zpětné eroze (resp. jeho rychlost) v písčitých materiálech. Rozšiřování průsakové cesty zatím bylo zkoumáno pouze na jílovitých materiálech, a to převážně z důvodu jednoduchosti práce s nimi. Cílem této práce bylo popsat mechanismus vývoje privilegované průsakové cesty v podzákladí vodního díla. Za tímto účelem bylo navrženo a otestováno nové měřicí zařízení, pomocí kterého byly následně prováděny experimenty na vybraných stejnozrnných píscích. Po vyhodnocení výsledků experimentů byl navržen vztah pro stanovení rychlosti zpětné eroze. Na základě znalostí o hydraulických podmínkách byl vytvořen i ideový návrh numerického modelu vývoje privilegované průsakové cesty.cs
dc.description.abstractOne of the most dangerous processes that can occur on water retaining structures is deformation due to seepage. During these processes, a rearrangement of individual grains within the material happens and, in some cases, grains may be carried out of the material entirely. The dangerousness of such processes is given due to difficulty of their detection. A special case of deformations due to seepage is a backward erosion piping that occurs in the foundation of the structure (dams, weirs and such). During the process, a material is flushed out of the foundation due to forces induced by groundwater flow which leads to formation of the seepage pipe. The result of pipe progress may be a complete connection of spaces upstream and downstream the structure. Along with the pipe’s backward progression, its widening and increase in depth may be observed. Conditions of initialisation of backward erosion piping have been a topic for research since the beginning of 20th century. However, the data from experiments or even from direct observations on water retaining structures were focused mainly on general conditions and it did not pay enough attention to local conditions within the pipe nor on its tip where erosion occurs. Also, the speed of the whole process and the rate of backward erosion were not researched either. The pipe cross-sectional changes were researched only for materials with high contains of clay. The reason for using only clayey materials was given by ease of sample preparation. The goal of this work was to describe a process of the backward erosion piping that occurs in structure foundation. For this goal, a new device was designed, tested, and used for experimenting on picked uniform sands. After evaluation of obtained results, a new formula for calculation of backward erosion rate was derived. Based on the knowledge on hydraulic conditions in the sample and the pipe, a numeric model of the pipe progression was proposed.en
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationPETRULA, L. Modelování privilegované průsakové cesty [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. 2023.cs
dc.identifier.other148997cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/209256
dc.language.isocscs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. Fakulta stavebnícs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectEroze privilegované průsakové cestycs
dc.subjectkritický hydraulický gradientcs
dc.subjectnestejnozrnnost materiálucs
dc.subjecthydraulická vodivostcs
dc.subjectpórovitostcs
dc.subjectexperimentální výzkumcs
dc.subjectnumerický modelcs
dc.subjectBackward erosion pipingen
dc.subjectcritical hydraulic gradienten
dc.subjectmaterial uniformityen
dc.subjecthydraulic conductivityen
dc.subjectporosityen
dc.subjectexperimental researchen
dc.subjectnumerical modelen
dc.titleModelování privilegované průsakové cestycs
dc.title.alternativeSeepage path modellingen
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2023-03-24cs
dcterms.modified2023-04-17-08:48:58cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyFakulta stavebnícs
sync.item.dbid148997en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2025.03.27 13:13:03en
sync.item.modts2025.01.15 16:59:53en
thesis.disciplineVodní hospodářství a vodní stavbycs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. Ústav vodních stavebcs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 7
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
8.28 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
appendix-1.zip
Size:
16.97 MB
Format:
zip
Description:
appendix-1.zip
Loading...
Thumbnail Image
Name:
appendix-2.pdf
Size:
68.65 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
appendix-2.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
1.56 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
thesis-1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Petrula_Barokova_posudek.pdf
Size:
449.93 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek-Oponent prace-Petrula_Barokova_posudek.pdf
Collections