Early Warning Systems Något för svenska dammar? Sam Johansson och Pontus Sjödahl HydroResearch

Early Warning Systems Något för svenska dammar? Sam Johansson och Pontus Sjödahl HydroResearch

EWS - Definition och kriterier Early Warning System EWS Wikipedia: A warning system is any system of biological or technical nature deployed by an individual or group to inform of a future danger. Its purpose is to enable the deployer of the warning system to prepare for the danger and act accordingly to mitigate against or avoid it. Heltäckande system i tid och rum Ge tillförlitlig information i tillräckligt god tid 2007-10-10 SJ&PS SwedCOLD Early Warning System 2

EWS Allmän sektor, Transportsektorn Tåg ATC, 1D Bil Adaptiv farthållare, 1D Fartyg GPS, 2D Flyg GPS, 3D Civilian warning systems: Alberta Emergency Public Warning System Automatic Warning System Emergency Alert System Famine Early Warning Systems Network Fire alarm system Gale warning Ground Proximity Warning System Indian Ocean Tsunami Warning System Intelligence warning system Lane Departure Warning System North Warning System Traffic Collision Avoidance System Train Protection & Warning System Tsunami warning system 2007-10-10 SJ&PS SwedCOLD Early Warning System 3

EWS - Grundprinciper Samla in mätresultat/ information lokalt Samla in information om från omgivningen (intilliggande fordon etc) Gör prognos extrapolering av egna och andras rörelser. Analysera OK eller larm Bil/båt/flyg Bil/båt/flyg Kollisionsrisk Warning? Early 2007-10-10 SJ&PS SwedCOLD Early Warning System 4 Tid

EWS Dammsäkerhet Skadegrad Dammbrott Warning Early Rörelseriktningen är svår att förutsäga Tid 2007-10-10 SJ&PS SwedCOLD Early Warning System 5

Orsaker till dammbrott Bearbetning av ICOLD statistik av Fell et al. (Geotechnical Engineering of Dams, 2005) Hur skulle EWS kunna utformas för dessa skadefall? 2007-10-10 SJ&PS SwedCOLD Early Warning System 6

EWS Överströmning (34%) Egen: Tryck- magasinsnivå Turbinflöde Spilltappning Övervakningssystem Stighastighet Omvärld: Nederbörd, höga flöden (on-line och prognos) Dammbrott, oplanerad spilltappning uppströms OBS överströmning vid sjunkhål Vst Early Warning Tid 2007-10-10 SJ&PS SwedCOLD Early Warning System 7

Erfarenheter från piping i undergrunden (30%) EWS baserat på mätning av läckage och grumlighet 2007-10-10 SJ&PS SwedCOLD Early Warning System 8

Erfarenheter från dammbrott - 1 Time definition: from first concentrated leak to initial breach of the dam. 2007-10-10 SJ&PS SwedCOLD Early Warning System 9

Erfarenheter från dammbrott - 2 Slutsatser (Fell et al.) Snabba förlopp innan dammen går till brott Kort förvarningstid Befintlig instrumentering otillräcklig Relevanta slutsatser för EWS? Tid från detektion till dammbrott bestäms av mätmetodens noggrannhet. Tiden baseras på dammar som gått till brott. Initieringstid? Bättre att studera incidenter, och speciellt Varför gick inte dessa dammar till brott? 2007-10-10 SJ&PS SwedCOLD Early Warning System 10

EWS Inre erosion/piping (58%) Flödesbaserade Läckagemätning (kontinuerlig, heltäckande, hög noggrannhet, sektionerad, nederbördskorrigerad) Temperaturmätning (kontinuerlig längs dammen, tid?) Resistivitetsmätning (kontinuerlig längs dammen, tid?) Grumlighetsmätning (turbiditet) 2007-10-10 SJ&PS SwedCOLD Early Warning System 11

EWS Inre erosion / Resistivitet 100000 Hällby left dam, -43.75 m Depth=2.7m Depth=4.9m Depth=11.0m Depth=15.2m Depth=19.9m 10000 Resistivity (Ohm-m) 1000 100 At 44m: Larger seasonal variations and increasing resistivity 10 1997-01-01 1998-01-01 1999-01-01 2000-01-01 2001-01-01 2002-01-01 2003-01-01 2004-01-01 2005-01-01 2006-01-01 Flöde/materialförändring Warning? Early / Warning Early 2007-10-10 SJ&PS SwedCOLD Early Warning System 12 Tid

EWS Stabilitet (8%) Sättningsdubbar/DGPS (punkter) Laserscanning (Heltäckande i rum, tid?) Sprickdetektion (lokalt, tid) Deformationsmätning med fiberoptik (Heltäckande i rum?, tid?) Early / Warning 2007-10-10 SJ&PS SwedCOLD Early Warning System 13

Slutsatser EWS finns i princip redan för överströmning EWS för inre erosion/piping kommer att baseras på idag tillgängliga metoder (åtminstone inom den kommande 10-årsperioden), behöva högre mätdatakvalitet, behöva förbättrad dataanalys (Expertsystem?) EWS för stabilitet Fortsatt FoU behövs Nyare metoder är än så länge mer early än warning Här saknas kunskap för att göra prognoser. 2007-10-10 SJ&PS SwedCOLD Early Warning System 14