Methodology for the analysis of geotechnical instrumentation of earth dams from out of phase cross-correlations in time

Manuel Roberto Villarraga Herrera, Cinthya Linero Molina, Diego León Medina, Javier Monsalve

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Embankments and Dams

ABSTRACT: San Carlos (1240 MW) and Jaguas (170 MW) hydroelectric power plants owned by ISAGEN are located in the department of Antioquia, Colombia, and are operating since 1982 and 1985. To form the reservoirs of each were constructed earth dams, Punchina Dam (45 m) to San Carlos and Guillermo Cano dam (50 m) to Jaguas, which since their construction have been using geotechnical instrumentation monitoring. The analysis of geotechnical instrumentation in earth dams involves the need for a procedure to make reliable projections of the values registered with the geotechnical instrumentation. In this way, can be make a real-time control of instrumentation and detect from the taking reading changes to the security of the dam. With this objective, was developed a methodology based on cross-correlations between environmental variables, the level of the reservoir and the records at the time of the instrumentation. As a result of this methodology were obtained correlations between variables such as pore pressure and the reservoir level, and the magnitude and geometric variations in time lags. This article describes the methodology and the results obtained with time series of geotechnical instrumentation of dams of San Carlos and Jaguas hydroelectric power plants Key words: earth dams, geotechnical instrumentation, cross-correlations, time lag 1 INTRODUCCIÓN Las presas Punchiná y Guillermo Cano de las centrales hidroeléctricas de San Carlos y Jaguas de propiedad de

RESUMEN: Las centrales hidroeléctricas San Carlos (1240 MW) y Jaguas (170 MW) de propiedad de ISAGEN están ubicadas en el departamento de Antioquia-Colombia, y están operando desde 1982 y 1985. Para el cierre de los embalses de cada una de ellas se construyeron las presas de tierra Punchiná (45 m de altura) para San Carlos y Guillermo Cano (50 m de altura) en Jaguas, las cuales desde su construcción han tenido un monitoreo mediante instrumentación geotécnica. El análisis de la instrumentación geotécnica en presas de tierra implica la necesidad de tener un procedimiento que permita hacer proyecciones confiables de los valores registrados con la instrumentación geotécnica. De esta manera se puede hacer un control en tiempo real de la instrumentación y detectar desde la toma de lectura cambios en las condiciones de seguridad de la presa. Para esto, se desarrolló una metodología basada en correlaciones cruzadas entre las variables ambientales, el nivel del embalse y los registros en el tiempo de la instrumentación. Como resultado de esta metodología se obtuvieron correlaciones entre variables como las presiones de poros con el nivel del embalse, y la magnitud y variación geométrica de los retrasos en el tiempo entre variables. En este artículo se describe la metodología y los resultados obtenidos mediante su aplicación sobre las series de tiempo de la instrumentación geotécnica de las presas de las centrales hidroeléctricas San Carlos y Jaguas. Palabras claves: presas de tierra, instrumentación geotécnica, correlaciones cruzadas, tiempo de retraso.

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