Elektroder kan övervaka och upptäcka skador i dammar

– Den här typen av automatiserad och långsiktig övervakning är framtiden. Vi hoppas att vår öppna programvara ska bidra till att fler dammägare kan använda tekniken, det skulle öka dammsäkerheten, säger Torleif Dahlin, professor i teknisk geologi vid Lunds universitet och huvudförfattare till rapporten.

De flesta svenska vattenkraftsdammar är över 60 år gamla. Inre erosion och läckage i dammarna är ofta svåra att upptäcka innan de blir allvarliga. Forskare från Lunds universitet har därför testat att installera elektroder i flera svenska dammar.

Tekniken bygger på så kallad DCIP-tomografi, där man via elektroder skickar elektrisk ström genom marken eller dammen. Genom att mäta hur strömmen och spänningen förändras kan man få information om det finns exempelvis vattenläckage, inre erosion eller andra förändringar.

Rapporten visar att tekniken är ett effektivt verktyg för övervakning av dammar. Enstaka mätningar kan vara missvisande på grund av årstidsvariationer, men upprepade mätningar över tid gör det möjligt att följa förändringar och använda naturliga variationer som spårämne.

Rätt installation är avgörande och kan ge stabila och pålitliga mätningar i flera decennier – men bara om de görs på rätt sätt och med rätt material.

– Våra analyser visar att elektrisk tomografi kan ge tidiga varningssignaler om skador i dammar, men det kräver att installationerna görs rätt från början. Elektroder i form av rostfria stålplåtar har visat sig fungera bäst, säger Torleif Dahlin.

Torleif Dahlin och hans kollegor har utvecklat programvara som automatiskt hanterar hela dataflödet från mätning till visualisering. Systemet kan anpassas till olika dammar och gör det möjligt att övervaka dammar nästan i realtid. Programvaran kommer att göras tillgänglig som öppen källkod.

För att tekniken ska kunna användas fullt ut behövs ytterligare systemintegration och tester i verkliga dammar. För att få tillräcklig upplösning på djupet i högre dammar krävs dessutom en utveckling av metoder för att installera elektroder på olika nivåer, till exempel genom styrd borrning.

Bakgrund

Projektet har genomförts vid Lunds universitet i samarbete med internationella partners och har testats på flera svenska dammar. Tekniken bygger på DCIP-tomografi, en avancerad form av elektrisk resistivitetstomografi, ERT, och har presenterats vid flera internationella konferenser.

DCIP-tomografi går ut på att man via elektroder skickar elektrisk ström genom marken eller dammen. Genom att mäta hur strömmen och spänningen förändras kan man få information om materialets egenskaper, till exempel om det finns vattenläckage, erosion eller andra förändringar.

Rapporten är framtagen inom Svenskt centrum för hållbar vattenkraft, SVC, och är skriven av Torleif Dahlin och Per Hedblom från Lunds universitet.