Development of an optimal sensing strategy for dike monitoring of backward erosion piping with fibre optic cable based sensors

Research output: Types of ThesisDiploma thesis

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Abstract

Pipingprozesse tragen den größten Teil zur Versagenswahrscheinlichkeit von Deichen in den Niederlanden bei. Die hohe Versagenswahrscheinlichkeit ist zum Teil auf geotechnische\nUnsicherheiten zurückzuführen. Deichmonitoring kann Informationen über die geohydraulischen Verhältnisse im Deich liefern. Das europäische Forschungsprogramm\n"DOMINO" hat zum Ziel, Monitoringsysteme in Deichen unter Verwendung von Lichtwellenleiter-Sensoren zu realisieren. Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel dieser Arbeit, eine\noptimierte Messstrategie mit den neuartigen Drucksensoren zu präsentieren. Der Fokus der Messstrategie liegt auf der Ermittlung der erforderlichen Anzahl und der optimalen\nPlatzierung der genannten Drucksensoren. Das Ziel des Deichmonitorings ist es beurteilen zu können, ob Pipingprozesse auftreten, um in Notsituationen Gegenmaßnahmen\neinzuleiten. Die Messstrategie basiert auf einer Hauptkomponentenanalyse, die es ermöglicht, die räumliche und zeitliche Porendruckverteilung im Deichfundament mit einem reduzierten\nSystem von linearen Komponenten zu beschreiben. Ein numerisches Pipingmodell wurde entwickelt, um Zeitreihen von Porendrücken an möglichen Sensorpositionen zu erzeugen.\nDiese Zeitreihen repräsentieren die Messsignale, die die Sensoren erfassen sollen. Die Sensitivitätsanalyse des numerischen Modells lieferte Informationen über den Einfluss\nvon Material, Geometrie und hydraulischen Eigenschaften auf den Pipingprozess. Diese Informationen ermöglichen es die Messstrategie an ausgewählte Deichkonfigurationen\nanzupassen. Da das Konzept des Monitorings von Porendrücken in den Deichfundamenten mit Hilfe von Lichtwellenleitern neu ist, ist das Ergebnis dieser Arbeit als erster Schritt\nzu einer optimalen Messstrategie für das Pipingmonitoring zu interpretieren.

Details

Original languageEnglish
Awarding Institution
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Publication statusPublished - 2019
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ORCID /0000-0002-8384-5521/work/155840862

Keywords

Keywords

  • Deiche, Monitoring, Piping, Lichtwellenleiter