1. Bakgrunn
Alle dammer må ha flomløp for å sikre at flomvann kan passere anlegget uten skade på selve anlegget og omkringliggende eiendom og miljø. I Norge dimensjoneres flomløp i henhold til NVEs Retningslinjer for flomløp, men ved en del flomløp er det forhold som ikke dekkes av beregningsmetodene i retningslinjene. Dette gjelder spesielt strømningsforholdene i flomløp med sidekanal og lukka avløp, som vi ofte finner i tilknytting til fyllingsdammer i trange dalstrøk. NVE jobber nå med en omarbeiding av retningslinjene, og har i den forbindelse satt i gang et forskningsprosjekt for å undersøke hvilke beregningsmetoder og -modeller som egner seg best til dimensjonering av lukka flomløp.
Man kan gjøre beregninger på sideoverløp og lukkede flomløp med håndregningsformler, numeriske modeller eller fysiske modeller. Tradisjonelt sett har fysiske modellstudier vært den foretrukne måten å dokumentere avløpskapasitet til lukkede flomløp. Slike studier er imidlertid svært kostbare og tidkrevende, og med utviklingen som har være i numeriske modeller de siste årene, kan disse fremstå som attraktive alternativer. Både 1- og 2- dimensjonale modeller som løser St. Venants likninger (1D og 2D hydrauliske modeller), og 3-dimensjonale modeller som løser Navier-Stokes likninger i kombinasjon med avanserte turbulensmodeller (CFD modeller) kan potensielt brukes for å beregne sideoverløp og lukkede flomløp. Både fysiske og numeriske modeller har imidlertid begrensninger og det er derfor svært viktig å kartlegge hva forskjellige modeller er egnet til.
Figur 1: Flomløp som kan være grunnlag til oppgaven
2. Hovedpunkter i oppgaven
Oppgaven kan også tas i forbindelse med en prosjektoppgave.
De siste årene er det gjort flere fysiske modellstudier av lukka flomløp på vassdragslaboratoriet ved NTNU. Et av flomløpene som tidligere er blitt modellert skal velges som case. Det skal deretter gjøres numerisk modellering av flomløpet med én eller flere ulike numeriske modeller, og undersøkes hvor godt modellen(e) greier å representere strømningssituasjon og beregne kapasitet av flomløpet. Det kan være aktuelt med 1D-, 2D- og CFD-modeller.
Oppgaven skal dekke
1 Litteraturstudie
2 Modellering med valgt modellverktøy
3 Analyse av modellresultater
4 Forslag til anbefaling av modelleringsverktøy
5 Rapportering
3 Veiledning, data og informasjon
Professor Nils Rüther vil være hovedveileder og vil sammen med medveileder Dr. Øyvind Pedersen (Multiconsult) of Leif Lia veilede oppgaven.
Diskusjon med og bidrag fra kollegaer og medarbeidere på NTNU, NVE, kraftselskaper, Multiconsult og andre rådgivende ingeniørfirmaer er anbefalt. Kandidaten vil være en den av prosjektgruppa i forskningsprosjektet.
4 Rapportformat, referanser og levering
Oppgaven skal skrives i et tekstbehandlingsprogram slik at figurer, tabeller, foto osv. får god rapportkvalitet. Rapporten skal inneholde sammendrag, innholdsfortegnelse, litteraturliste og opplysninger om andre relevante referanser og kilder. Oppgaven skal leveres i B5-format som .pdf i Blackboard og trykkes i tre eksemplarer som sendes direkte fra trykkeriet til faglærer/institutt. Sammendraget skal ikke være på mer enn 450 ord og skal være egnet for elektronisk rapportering.
Beskrivelsen finnes her Mastertekst Storelivatn - Norsk.pdf