An annual cycle of changes in water temperature as a cause of cracking in massive concrete hydraulic structures

The paper deals with the problem of temperature effect on a massive concrete hydraulic structure. The article is split into two parts. In the first part is an investigation concerning temperature distribution in a concrete wall of a hydraulic structure due to annual changes in water temperature. The conclusion of these considerations is that the temperature distribution in the concrete element, due to slow annual changes in temperature of flowing water, is almost uniform in space. The advantage of this fact is taken into consideration in another part in which the results of a numerical analysis concerning a HPP on the Vistula river is presented. Final conclusion is that water temperature changes can easily cause cracking in concrete hydraulic structures.

W artykule rozważany jest wpływ temperatury na masywne konstrukcje betonowe obiektów hydrotechnicznych. Praca składa się z dwóch zasadniczych części. W pierwszej określany jest rozkład temperatury występujący w betonowej ścianie budowli wodnej na skutek rocznych, wolnych zmian temperatury wody. Wniosek z tych rozważań, tj. że rozkład temperatury wewnątrz elementu betonowego jest prawie jednorodny jest wykorzystany jako założenie w drugiej części pracy. Analizie numerycznej poddana jest jedna z elektrowni wodnych na Wiśle. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że zmiany temperatury wody, występujące w klimacie charakterystycznym dla Polski, mogą prowadzić do powstawania pęknięć w betonowych elementach budowli hydrotechnicznych.