Simulation 2: Kontrollierte Flutung

Simulation 2: Kontrollierte Flutung
SPRING-Help >> Flutungssimulation von Grubenbauwerken >> Beispiel einer Realisierung in SPRING >>

(https://spring.delta-h.de/de/download/SPRING_Tutorial_A4_Printversion_and_example_files.zip: Archiv fl2.zip)

Das zweite Beispiel zeigt die Anwendung einer grubenspezifischen instationären Randbedingung.

Dazu werden für jede Grube ein Stauziel (HMAX) und eine externe Wasserzugabemenge (MENG) definiert. Beide Parameter können in der instationären Eingabedatei geändert werden. Wird zur Beschleunigung der Flutung von außen Wasser zugeführt, muss der Wert der externen Zugabemenge positiv angegeben werden. Bei einem negativen Wert wird Wasser aus der Grube entnommen.

Die Parameter werden im Dialog Attribute Extras Flutungsparameter festgelegt.

Soll ein Parameter während einer Simulation geändert werden, muss dieser zunächst hier initialisiert werden.

 


SPRING Dialog zur Bearbeitung der Flutungsparameter

 

Um die Wirkung dieser Parameter zu verdeutlichen, werden die folgenden instationären Randbedingungen festgelegt:

 

Tabelle 1: Instationäre Randbedingungen (Flutung 2)

Datum

Zeitschritt

Randbedingung

Beschreibung

01.01.2012

0

HMAX = -50 m

MENG = 3068100 m³/a

Beginn der Flutung bis zum Grubenwasserspiegel auf -50 m mit einer Wasserzufuhr von ca. 8400 m³/Tag,

01.03.2012

60

MENG = -13149000 m³/a

Leerpumpen der Grube mit einer Pumpleistung von 1500 m³/h = 3600m³/Tag

01.07.2012

182

HMAX = --46.5 m

MENG = 5259600 m³/a

Weitere Flutung bis zum Grubenwasserstand von -46.5 m mit einer Zufuhr von ca. 14400 m³/Tag

01.09.2012

244

MENG = 0 m³/a

Flutung ohne weitere Zugabe

31.12.2012

365

 

Ende der Simulation

 

Die Datei mit den instationären Randbedingungen findet sich im Archiv “fl2.zip” und hat folgenden Aufbau (Flutung 2):

 

# SPRING Tutorial

# Flutung

# Simulation 2

 

ZEITEINHEIT MENG JAHR

BEZUGSDATUM 01.01.2012

 

DATUM

01.03.2012

 

MENG #Leerung der Grube mit einer Pumprate von 1500 m3/h

1-13149000.

 

DATUM

01.07.2012

 

HMAX #erneutes Fluten der Grube bis Stauziel -46.5m

1 -46.5

 

MENG # Wasserzufuhr ca. 600 m3/h

1 5259600.

 

DATUM

01.09.2012

 

MENG #Fortsetzen der Flutung ohne Wasserzugabe

1 0.5

 

Die Ergebnisse dieser Simulation sind in den folgenden Abbildungen dargestellt. Sie basieren auf den Dateien “gruben.csv” bzw. “gruben2.xls” (“fl2.zip”).

Die Randbedingung der externen Wasserzufuhr wird durch die Kurve "Potential der ext. Wasserzufuhr" abgebildet (entspricht der Definition des Attributes MENG). Die Kurve "aktuelle Wasserzufuhr" stellt das Wasservolumen dar, welches in Abhängigkeit der physikalischen Gegebenheiten der Grube hinein- oder hinaus gepumpt wird. Insbesondere unterscheiden sich die aktuelle und mögliche Wasserzufuhr zwischen dem Erreichen des Abpump-Endes der Grube und dem Fortsetzen der Flutung.

Dies liegt an der fest gelegten Wasserzufuhr (MENG = 36000 m³/a), die nach Entleerung der Grube nicht mehr verfügbar ist.

Daher ist die aktuelle Pumprate nach Entleerung der Grube geringer (etwa 22.000 m³/Tag).

 


Grubenwasserstand, Volumenänderung und externe Wasserzufuhr (Flutung 2)

 

 


Randbedingungsabhängige Massenflüsse (Flutung 2)