Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 49

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
PL
Warunkiem prawidłowego wymiarowania systemów odwadniania terenów jest przyjęcie do obliczeń wiarygodnej wartości natężenia deszczu miarodajnego w funkcji czasu trwania i prawdopodobieństwa przewyższenia, rekomendowanego w normie PN-EN 752:2017. Podstawą ich wyznaczenia jest zastosowanie odpowiedniego modelu opadów, opracowanego na podstawie analizy statystycznej szeregów czasowych lokalnych opadów w wysokiej rozdzielczości czasowej, z co najmniej 30 ostatnich lat. W praktyce inżynierskiej w Polsce, oprócz stosowania nieaktualnego wzoru Błaszczyka, coraz częściej wykorzystuje się probabilistyczny model opadów maksymalnych Bogdanowicz-Stachý, oparty na pomiarach opadów z lat 1960–1990 na 20 stacjach IMGW. Jednak model ten nie zapewnia pełnego pokrycia kraju i opiera się na nieciągłej regionalizacji. Zmieniające się uwarunkowania klimatyczne wymuszają potrzebę sprawdzenia, czy model ten jest aktualny i wiarygodny do stosowania na terenie całego kraju. W artykule dokonano weryfikacji rzeczywistych wartości natężenia deszczu miarodajnego przy zadanym prawdopodobieństwie przewyższenia, wyznaczonych na podstawie 30-letniej serii opadów z lat 1986–2015, względem ich estymat według modelu Bogdanowicz-Stachý. Przeprowadzone analizy podważają zasadność koncepcji prostej regionalizacji opadów w Polsce. Wykazano, że wartości natężenia deszczu miarodajnego, obliczone z modelu Bogdanowicz-Stachý, przy prawdopodobieństwie p=100% i p=50% były najczęściej zaniżone, a przy p=20% i p=10% zawyżone w stosunku do występujących obecnie (1986–2015). Otrzymane wyniki badań dowodzą konieczności zastąpienia modelu Bogdanowicz-Stachý lokalnymi modelami opadów maksymalnych „nowej generacji”, tworzonych w ramach budowy atlasu PANDa (Polski Atlas Natężeń Deszczów), nie tylko w celu uzyskania pełnego pokrycia całego obszaru kraju, lecz także z uwagi na konieczność urealnienia wartości natężenia deszczu miarodajnego do projektowania systemów odwadniania terenów.
EN
Accurate dimensioning of drainage systems requires assumption of reliable design rainfall intensities as a function of its duration and probability of exceeding according to PN-EN 752:2017. Design rainfall intensities are determined by application of an adequate rainfall model that is based on statistical analysis of local precipitation time series recorded at high time resolution and covering a period of last 30 years minimum. Beside application of the obsolete Błaszczyk’s formula, the Bogdanowicz-Stachý’s probabilistic maximum precipitation model based on 1960–1990 rainfall records from 20 rain gauges (Institute of Meteorology and Water Management) becomes increasingly popular in Poland. However, this model does not support full coverage of the country and is based on the discontinuous regionalization. Evolving climate conditions demand validation of the model for use throughout the country. This paper presents results of verification of the actual values of rainfall intensities derived from 30-year time series from the period of 1986–2015 for given probabilities of exceeding, in comparison to the estimates delivered by the Bogdanowicz-Stachý’s model. The conducted analysis undermines legitimacy of the simple regionalization concept for precipitation in Poland. Moreover, rainfall intensity values calculated by Bogdanowicz-Stachý’s model for probabilities of p = 100% and p = 50% are mostly understated and for p = 20% and p = 10% are overstated in comparison to actuals (1986–2015). The results of the research confirm the need to replace Bogdanowicz-Stachý’s model with “new generation” local maximum precipitation models developed as part of the PANDa (the Polish Atlas of Rainfall Intensity) atlas, not only to obtain full coverage of the country, but also to make the values of rainfall intensities reliable for design of drainage systems.
PL
Pomimo wyraźnych zastrzeżeń do podstaw teoretycznych oraz ograniczonych i przestarzałych danych opadowych, sformułowana przez Błaszczyka formuła opisująca wartość natężenia deszczu miarodajnego jest w Polsce nadal używana do wymiarowania systemów odwadniania terenów. Podstawą tej formuły (typu IDF – intensity-duration-frequency) jest założenie występowania ścisłej zależności funkcyjnej pomiędzy średnioroczną sumą wysokości opadów a maksymalnymi natężeniami deszczów. Założenie to zostało poddane w artykule weryfikacji na podstawie rzeczywistych maksymalnych wartości natężenia deszczów, wyznaczonych na potrzeby opracowania i wdrożenia Polskiego Atlasu Natężeń Deszczów (PANDa). Maksymalne natężenia deszczów, przy różnych czasach ich trwania, zostały wyszukane z rejestracji opadów w latach 1986–2015, pochodzących z ogólnopolskiej sieci 100 deszczomierzy Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej (IMGW-PIB). Wartości te porównano z odpowiadającymi ich estymatami obliczonymi według formuły Błaszczyka. Na podstawie otrzymanych wyników zakwestionowano podstawowe założenie tej formuły mówiące, że wartości maksymalnego natężenia deszczów nie są skorelowane z średniorocznymi sumami wysokości opadów. Ponadto stwierdzono wyraźną tendencję do zaniżania wartości natężenia deszczów obliczanych z formuły Błaszczyka. Wykazano, że wartość średniego błędu względnego pomiędzy rzeczywistymi natężeniami deszczów a ich oszacowaniami wynosiła 33%. Nawet w oryginalnych warszawskich warunkach hydrologicznych stosowanie formuły Błaszczyka okazało się nieakceptowalne, gdyż prowadziło do istotnego zaniżania obecnych natężeń deszczów. Z uwagi na dokonane ustalenia rekomenduje się całkowite wyeliminowanie formuły Błaszczyka z praktyki inżynierskiej projektowania systemów odwadniania terenów w Polsce.
EN
Despite serious questions to the theoretical fundamentals as well as the limited and outdated precipitation data, the Blaszczyk’s formula for the design rainfall intensity is still in use for sizing drainage systems in Poland. The assumption of close functional dependence between the average annual precipitation depth and maximum rainfall intensities is the basis for the formula (IDF-type, i.e. intensity-duration-frequency). The assumption was verified against the actual values of maximum rainfall intensity, derived for the purpose of development and implementation of the Polish Atlas of Rainfall Intensity (PANDa rainfall model). The actual maximum rainfall intensities for different duration periods were retrieved from the precipitation records obtained from the nation-wide network of 100 rain gauges of the Polish Institute of Meteorology and Water Management (IMGWPIB) for the period of 1986–2015. These values were compared to the corresponding Blaszczyk formula’s estimates. Based on the results, the basic assumption of the formula was questioned, namely that the maximum rainfall intensity values are not correlated with the normal annual precipitation depth. A clear tendency for the rainfall intensity values to be underestimated by the Blaszczyk’s formula was observed. It was demonstrated that the mean relative error between the actual and estimated rainfall intensities was 33%. Even for the original hydrological Warsaw conditions, the Blaszczyk formula proved unacceptable due to significant underestimation of current rainfall intensities. In view of the findings, a complete elimination of the formula from drainage system engineering in Poland is recommended.
3
Content available remote Wybrane problemy projektowania i modelowania odwodnień terenów
PL
Zaprezentowano ewolucje europejskich standardów projektowania i eksploatacji (wg PN-EN 752:2008 i PN-EN 752:2017) oraz metodykę badań niezawodności działania systemów odwodnień terenów zurbanizowanych (wg DWA-A 118:2006), w tym z uwzględnieniem zmian klimatu (wg Markblatt Nr. 4.3/3:2009). Omówiono zasady prowadzenia tego typu badań z kryteriami do identyfikacji przeciążeń kanałów, odnośnie do wylewów i podtopień terenów. Podjęto próbę standaryzacji zasad modelowania zjawiska opad-odpływ w skanalizowanych zlewniach miejskich, do zarządzania ryzykiem zagrożeń środowiskowych. W szczególności, zaprezentowano metodykę identyfikacji, kalibracji i walidacji parametrów modeli hydrodynamicznych z uwzględnieniem niestacjonarności czasowo-przestrzennej opadów.
EN
The evolution of European standards for design and operation (according to PN-EN 752:2008 and PN-EN 752:2017) and the methodology for testing the reliability of urban drainage systems (according to DWA-A 118: 2006), including climate change (according to Merkblatt No. 4.3/3: 2009), are presented. Principles of conducting this type of research with the criteria for identification of channel overloads, regarding floods and flooding of areas were discussed. An attempt was made to standardize the principles of modeling the phenomenon of precipitation-outflow in sewered municipal catchments, to manage the risk of environmental hazards. In particular, the methodology for the identification, calibration and validation of hydrodynamic model parameters was presented, taking into account the temporal unstationary of precipitation.
PL
W artykule przedstawiono wyniki analiz rozkładów w poszczególnych miesiącach roku opadów maksymalnych o wysokiej rozdzielczości czasowej (od 5 min do 3 dób). Materiał źródłowy stanowiły archiwalne dane pomiarowe, ze stu stacji z całej Polski, obejmujące lata 1986-2015. Przygotowana z nich cyfrowa baza danych o opadach ekstremalnych jest podstawą do opracowania Polskiego Atlasu Natężeń Deszczy (PANDa). Przyszłościowo atlas PANDa ma być źródłem aktualnej i niepodważalnej informacji o natężeniach deszczów miarodajnych dla wszystkich 919 miast Polski, stanowiąc podstawę projektowania oraz modelowania systemów odprowadzania ścieków deszczowych. Wyniki badań wykazały, że ponad 70% największych opadów zdarzyło się w miesiącach letnich tj. czerwiec–sierpień. Taką tendencję obserwowano dla wszystkich czasów trwania oraz dla deszczy o najwyższych wysokościach w bazie opadowej, a także dla deszczy z przypisanym prawdopodobieństwem przewyższenia p=10%, 20% oraz 50%. W okresie jesienno-zimowym dominowały opady maksymalne o długim czasie trwania (powyżej 6h), natomiast w okresie ciepłym roku przeważały opady krótkotrwałe.
EN
The paper presents the results of analyses of the distributions of maximum rainfall events characterised by high time resolution (5 minutes to 3 days) in specific months of the year. The archive registrations from one hundred stations throughout Poland, recorded in the years 1986-2015 is used as the source material. The resulting digital database of extreme precipitation is a basis for the development of the Polish Atlas of Rainfall Intensity (PANDa). In the future, the PANDa atlas is planned to be a source of up-to-date, indisputable information about the design rainfall intensities for all 919 cities in Poland and thus a basis for the design and modelling of stormwater drainage systems. The study results demonstrate that over 70% of the rainfall maxima occurs in summer months, i.e. from June to August. Such trend is visible for all the durations and for the maximum rainfall intensities in the precipitation database, as well as for precipitations with the assigned exceedance probability p=10%, 20% and 50%. The autumn and winter seasons are dominated by maximum rainfall events of a long duration (over 6h), while shortterm rainfall events are dominant in the warm season of the year.
PL
Artykuł prezentuje podstawowe informacje o przyczynach i sposobach zapobiegania powodziom miejskim w ujęciu niedoskonałości krajowego rynku w tym zakresie. W tym samym kontekście przedstawiono również narzędzia, jakimi dysponuje dziś inżynier rozwiązujący problemy odwodnienia obszarów zurbanizowanych nie zapominając o trudnościach specyficznych dla polskich realiów.
EN
This paper presents basic information about the reasons and ways of preventing urban floods in terms of the imperfection of the domestic market in this area. In the same context, the tools currently available to the engineer solving urban drainage problems are also presented, not forgetting the difficulties specific to Polish realities.
PL
Indywidualne wymagania mieszkańców, co do komfortu cieplnego w pomieszczeniach mieszkalnych, mają wpływ na wielkość poboru ciepła. Czynniki te nakładają się na losową zmienność temperatury powietrza zewnętrznego, co wpływa w istotny sposób na prognozowanie ilości ciepła dostarczanego do pomieszczeń mieszkalnych w okresie grzewczym. W artykule przedstawiono wyniki badań zmian temperatury powietrza zewnętrznego oraz temperatury wewnętrznej w mieszkaniach w budynku wielorodzinnym. Podjęto próbę określenia wpływu temperatury zewnętrznej na zachowania się użytkowników mieszkań celem utrzymania temperatury wewnątrz pomieszczeń. Wykazano, że analiza skupień (ang. Cluster Analysis) pozwala na wyodrębnienie charakterystycznych grup pomieszczeń, których mieszkańcy mają podobne wymagania w stosunku do temperatury wewnętrznej. Wyniki badań mogą być przydatne przy opracowaniu algorytmów sterowania pracą wewnętrznych instalacji centralnego ogrzewania.
EN
The individual residents' requirements concerning the heat comfort in the living space affect the amount of heat they use. These factors overlap with the random variation of outdoor air temperature, which significantly influences the forecasting of the amount of heat delivered to the living space during the heating season. The article presents the results of the outdoor air temperatures and indoor temperature changes in a multi-family building studies. An attempt to determine the outdoor temperature influence on the behavior of apartment residents in order to maintaining indoor temperature was made. It was shown that Cluster Analysis allows for the isolation of characteristic groups of premises whose residents have similar requirements with respect to indoor temperature. Study results may be useful for developing control algorithms for internal central heating systems.
PL
W niniejszym artykule analizowany jest wpływ doboru wartości natężeń deszczów miarodajnych na bezpieczeństwo obliczania niezbędnej objętości tzw. małych zbiorników retencyjnych. Przeprowadzone analizy dowiodły, że przyjęcie konkretnego modelu natężeń deszczów miarodajnych ma decydujący wpływ na dobór niezbędnej kubatury zbiornika. Dokonano porównania objętości i czasów opróżniania małego zbiornika o zadanych parametrach doboru wg trzech modeli opadów dla Polski: Błaszczyka, Bogdanowicz-Stachý oraz Suligowskiego. Opisano zróżnicowanie przestrzenne analizowanych wartości wynikowych. Wykazano, ze różnice pomiędzy oszacowanymi objętościami zbiorników, wyznaczonymi na podstawie analizowanych modeli, mogą sięgać nawet około 100%. Wskazuje to na pilną potrzebę opracowania aktualnego i wiarygodnego źródła danych o wartościach natężeń deszczów miarodajnych dla projektowania systemów odwodnień w Polsce. Rozwiązania, analogicznego dla stosowanego w Niemczech – atlasu opadowego KOSTRA. W Polsce odpowiednikiem KOSTRA staje się realizowany aktualnie projekt Polskiego Atlasu Natężeń Deszczów (PANDa).
EN
In this paper impact of rainfall Intensity-Duration-Frequency (IDF) model assumption on safety of small stormwater detention reservoirs dimensioning in Poland is discussed. The proper assumption of design rainfall intensities models is a key-important issue for detention reservoir volume design. The comparison for volume and emptying time of defined detention tank, calculated using three design IDF models: Błaszczyk, Bogdanowicz – Stachý and Suligowski, is conducted. The spatial distribution of obtained volumes and emptying times values is analysed. The differences between design volumes estimated by means of different IDF models are found to have the possible magnitude reaching up to about 100 per cent. All above shows the urgent need for development of actual and reliable source of IDF values for design of stormwater systems in Poland. It should be solution similar to precipitation atlas KOSTRA used in Germany. Actually being developed Polish Atlas of Rainfall Intensities PANDa is becoming equivalent of KOSTRA in Poland.
PL
W pracy dokonano porównania danych opadowych zarejestrowanych za pomocą deszczomierzy, należących do Miejskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji S. A. we Wrocławiu oraz przy użyciu radaru meteorologicznego zlokalizowanego w Pastwniku (województwo dolnośląskie), urządzenia działającego w sieci POLRAD Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej. Analizie poddano szeregi opadowe z letniego półrocza 2014 roku. Zidentyfikowano współrzędne komórek siatki zobrazowania radarowego, które odpowiadają lokalizacji deszczomierzy MPWiK we Wrocławiu. Na tej podstawie wydzielono 10-cio minutowe szeregi czasowe zarejestrowanych odbiciowości radarowych, które zostały transponowane w docelowe szeregi natężeń opadów na podstawie przyjętej zależności Z-R. Szeregi wartości natężeń opadów według radaru zostały porównane z odpowiadającymi im szeregami wartości natężeń opadów zarejestrowanych za pomocą deszczomierzy. Kolejno, poddano ocenie korelację danych o natężeniach opadów z sieci deszczomierzy i przeliczonych na podstawie odbiciowości zarejestrowanej przez radar. W podsumowaniu zawarto identyfikację czynników wpływających na badaną korelację danych opadowych z analizowanych źródeł dla Wrocławia.
EN
In this article the comparison between precipitation data obtained from rain-gauge network belonging to MPWiK S.A. in Wrocław and from meteorological radar located in Pastewnik (Lower Silesia, Poland) – device working in POLRAD system, property of Institute of Meteorology and Water Management was performed. Precipitation time series for summer half-year 2014 were analysed. The cell coordinates from radar grid corresponded to MPWiK’s rain-gauges localization were identified. 10minutes time series of registered radar reflectivity were transposed to rainfall intensity using Z-R relationship. Time series of rain intensity from rain-gauges network and radar were compared. The correlation between precipitation intensity data from two sources, rain-gauges network and radar, was evaluated In the summery, the identification of factors influenced on correlation between precipitation data for Wrocław obtained from rain-gauges network and radar was conduct.
PL
Effective Real Time Control (RTC) system dedicated to combined sewerage system requires a suitable retention resources. Use of conduits volume of combined sewerage network is one of the possible solutions. Having this in mind, analysis of potential conduits retention in combined sewerage network of Wrocław city was performed. This analysis based on Wrocław MPWiK GIS resources, which were previously qualitatively assessed. Calculated volume of combined system conduits was referenced to the total catchment area and to the impervious surface area only, which was possible through earlier preparation of impervious areas map for the Wroclaw city center based on information provided by the Urban Atlas. Finally, maps of potential retention distribution for the area serviced by combined sewerage network were plotted in three spatial resolutions in the range from 500m×500m to 100m×100m.
EN
Implementation of weather radar precipitation estimates into hydrology, especially urban hydrology practice in Poland, requires the introduction of more precise radar reflectivity versus rain rate (Z-R) relationships accounting for drop size distribution (DSD) specific for different precipitation phases. We explored the development of precipitation type dependent Z-R relationship on the basis of approximately two years of DSD recordings at high temporal resolution of ten seconds. We divided the recorded data into four separate precipitation-type groups: rain, snow, rain-with-snow, and hail. The Z-R relationships for rain and rainwith-snow showed a strong resemblance to the well-known MarshallPalmer Z-R power-type relationship for rain. In the case of snowfall, we found that both the multiplication factor and the exponent coefficients in the Z-R formula have smaller values than for rain. In contrast, for hail precipitation these parameters are higher than for rain, especially the multiplication factor.
PL
Problemy związane z eksploatacją przeciążonych systemów kanalizacji ogólnospławnej w największych miastach w Polsce wymuszają rozwój systemów sterowania nimi w czasie rzeczywistym (RTC), jak również skłaniają do postępu w modelowaniu hydrodynamicznym miejskich systemów odwadniania. Praktyczne wdrożenie tych działań w dużych aglomeracjach wymaga dostępu do nowego źródła informacji o strukturze przestrzenno-czasowej pól opadowych. Można to obecnie osiągnąć jedynie przez wykorzystanie techniki radarów opadowych, jednakże najpierw potrzebne jest wypracowanie skutecznych technik kalibracji sygnałów radarowych. Mając to na uwadze zbadano możliwość zastosowania disdrometru laserowego OTT Parsivel2 do konwersji odbiciowości radarowej (Z) na natężenie opadów (R). Analizie poddano zbiory pomiarowe z 2013 r. zarejestrowane przez disdrometr zainstalowany w Warszawie (Polska). Zależności Z–R opracowano przy różnych rozdzielczościach czasowych w zakresie od 10 s do 10 min. Wykazano, że zależności Z–R mają typową strukturę zależności potęgowych, a ich parametry (a=155 i b=1,53), wyznaczone przy wyjściowej rozdzielczości czasowej 10 s były zbliżone do najczęściej publikowanych parametrów zależności w przypadku opadów atmosferycznych zdominowanych przez deszcze. Ponadto zauważono wyraźną zmianę parametrów zależności Z–R przy zmieniającej się rozdzielczości czasowej analizy. Zwiększenie wartości parametru a i jednoczesny spadek wartości parametru b był obserwowany wraz z wydłużającym się czasem rozdzielczości czasowej prowadzonych badań. Zjawisko to może być tłumaczone uśrednianiem wartości Z i R przy wydłużających się oknach czasowych analizy.
EN
Exploitation problems with overloaded combined drainage systems in the biggest cities of Poland prompt development of the Real Time Control (RTC) systems as well as encourage progress in hydrodynamic modelling of urban drainage systems. Practical implementation of these activities in big agglomerations requires access to a new source of information about spatio-temporal structure of rainfall fields. Currently, this could be only achieved by implementation of weather radar techniques. A prerequisite here, however, is the development of effective radar signal calibration techniques. With this in mind, a possibility of laser disdrometer OTT Parsivel2 application to conversion of radar reflectivity (Z) into precipitation rate (R) was explored. The observational sets from year 2013 recorded by the disdrometer installed in Warsaw, Poland were analyzed. Z–R relationships were determined at various time resolutions in the range from 10 s to 10 min. A typical power-law relationship was found to describe them, while their parameters (a=155 and b=1.53), obtained at the initial time resolution of 10 s, were at the level of those most often published for rainfall-dominated precipitations. Moreover, a significant shift in Z–R parameters was noticed with changing temporal resolution of the analysis. An increase in the parameter a with simultaneous decrease in the parameter b was observed when extending the time of temporal study resolution. The phenomenon could be explained by averaging of Z and R values when extending temporal windows of resolution.
12
Content available remote Zróżnicowanie natężeń deszczów miarodajnych w Polsce
PL
Właściwe przyjmowanie natężeń deszczów miarodajnych ma kluczowe znaczenie dla bezpiecznego projektowania systemów odprowadzania i retencjonowania wód opadowych. Natężenie deszczu właściwe dla czasu koncentracji i przyjętego okresu powtarzalności musi zostać zidentyfikowane w celu stosowania najbardziej popularnego modelu spływu powierzchniowego, tzn. modelu racjonalnego. Od ponad 120 lat natężenia deszczów są udostępniane do celów projektowania inżynierskiego w postaci zależności typu IDF (ang. Intensity-Duration-Frequency). Dotychczas w Polsce formuła Błaszczyka, oryginalnie opracowana dla Warszawy i w późniejszym czasie adaptowana dla innych regionów, była używana najczęściej, z uwagi na jej prostotę. W tym artykule opisujemy nowy portal internetowy www.retencja.pl, jako alternatywę względem tej przestarzałej praktyki. Ten całkiem nowy portal dostarcza on-line wartości natężeń miarodajnych dla wybranych czasów trwania i prawdopodobieństw deszczów dla wszystkich 913 miast w Polsce, na podstawie nie tylko formuły Błaszczyka, ale także formuł autorstwa Bogdanowicz i Stachý oraz Suligowskiego, a więc formuł będących znacznie bardziej współczesnymi i opartych na zbiorach opadowych o charakterze przestrzennym. Dyskutowane są wyraźne różnice pomiędzy natężeniami deszczów wyznaczanymi z różnych formuł. Na podstawie tych obserwacji portal www.retencja.pl jest prezentowany jako narzędzie służące lobbingowi za opracowaniem polskiego atlasu opadowego dla inżynierów, analogicznego do niemieckiego atlasu KOSTRA.
EN
Proper assumption of design rainfall intensities plays a key role at safe design of stormwater conveyance and detention facilities. Rainfall intensity specific for time duration equal to time of concentration and assumed return period have to be identified in order to apply the most popular surface runoff model, i.e. rational method. Since more than 120 years rainfall intensities are provided for engineering design in the form of IDF (Intensity-Duration- Frequency) relations. Until now in Poland Błaszczyk formula, derived originally for Warsaw and afterwards adapted for other regions, was used most frequent, due to its simplicity. In this paper we describe the new Internet portal www.retencja.pl, as an alternative for this obsolete practice. This brand new portal delivers on-line IDF values for selected durations and rainfall probabilities for all 913 Polish cites based not only on Błaszczyk formula but also on Bogdanowicz and Stachý, and Suligowski formulas, i.e. formulas that are more recent and based on spatially distributed rainfall datasets. Clear differences between predictions of rainfall intensities originating from different formulas are discussed. Based on these observation portal www.retencja.pl is presented as a tool for lobbying for development of Polish precipitation atlas for engineers similar to German KOSTRA atlas.
PL
Syntetyczne hietogramy opadów są często wykorzystywane w praktyce jako dane wejściowe do hydrodynamicznego modelowania miejskich systemów odwadniania. Deszcz modelowy Eulera (typ II) jest współcześnie często używanym przez inżynierów w Polsce hietogramem syntetycznym. Przyjęcie niemieckiego modelu wynika przede wszystkim z braku lokalnych badań dotyczących zmienności czasowej deszczów. W pracy przeprowadzono analizę czasowej zmienności opadów atmosferycznych w Warszawie. Szczególną uwagę poświęcono wypracowaniu właściwej i obiektywnej metodyki analizy zmienności czasowej hietogramów deszczów. Podstawą do badań były szeregi deszczów zarejestrowane przez 25 nowoczesnych deszczomierzy elektronicznych rozmieszczonych na terenie całego miasta. W szeregach tych zidentyfikowano łącznie 669 zdarzeń opadowych. Skoncentrowano się na zbiorze 423 najbardziej intensywnych deszczów o całkowitym czasie trwania nieprzekraczających 420 min, który został podzielony na 9 podzbiorów w zależności od całkowitego czasu trwania deszczów. Kształty znormalizowanych hietogramów porównywano za pomocą analizy skupień. Dendrogramy otrzymane z procedury aglomeracyjnej pokazały wyraźnie szeroki zakres zmienności czasowej deszczów, który nie może być właściwie opisany wzorcem deterministycznym pojedynczego hietogramu syntetycznego, a raczej powinien być opisany stochastycznie za pomocą generatorów deszczów losowych. W przypadku deszczów przekraczających 180 min kształty deszczu modelowego Eulera (typ II) wyraźnie odbiegały od hietogramów zarejestrowanych deszczów. Zaleca się przejście od modelowania miejskich systemów kanalizacyjnych bazującego tylko na deszczach modelowych do bardziej zaawansowanego modelowania probabilistycznego, bazującego na losowych generatorach opadów atmosferycznych.
EN
Synthetic precipitation hyetographs are often used as input data for hydrodynamic modeling of urban drainage systems. Euler (type II) model rainfall is nowadays a common synthetic hyetograph used by engineers in Poland. Adoption of the German model results mostly from lack of local studies on rainfall temporal variability. Therefore, the aim of the study was to analyze temporal variability of atmospheric precipitation over Warsaw (Poland). Special attention was given to development of proper and objective methodology of precipitation hyetograph temporal variability analysis. The research was based on rainfall time series recorded by 25 modern electronic gauges deployed over the city area. A total of 669 precipitation events was identified. Studies were focused on the set of 423 most intense precipitation events of total duration time not exceeding 420 min, further divided into 9 subsets depending on precipitation total duration times. Shapes of normalized precipitation hyetographs were compared by means of cluster analysis. Dendrograms resulting from aggregation procedure displayed clearly wide range of precipitation temporal variability that cannot be adequately described by deterministic pattern of a single synthetic hyetograph. Rather, it should be only handled stochastically by means of random rainfall generators. For precipitation events exceeding 180 min, the Euler (type II) model rainfall shapes significantly deviated from the recorded precipitation hyetographs. In conclusion, it is strongly advised to shift from urban drainage modeling based on model rainfalls only to more advanced probabilistic modeling based on random rainfall generators.
PL
Monitoring lokalizacji i przeciwdziałanie powstawaniu zatorów w sieci kanalizacyjnej jest niezwykle ważne, ze względu na uciążliwość zjawiska zatorów, zarówno dla klientów przedsiębiorstwa wodociągowo-kanalizacyjnego, jak i dla środowiska. Konieczna jest zmiana podejścia do zagadnienia zatorów, z reaktywnego – opartego o bieżące prace czyszczenia i naprawy w przypadku zaistnienia problemu, na aktywne, w przypadku którego prowadzenie systematycznych prac sprzyja minimalizacji liczby zdarzeń zatorowych. Celem przeprowadzonych analiz było wypracowanie praktycznego narzędzia służącego wspomaganiu identyfikacji miejsc w sieci kanalizacyjnej Wrocławia, gdzie natężenie zjawiska zatorów jest największe. Działania służące lokalizacji odcinków sieci i przyłączy kanalizacyjnych, ulegających zatorom, stanowi wsparcie dla procesu planowania prac eksploatacyjnych oraz remontów sieci.
EN
Monitoring of the localisation and prevention of blockages on sewer network is important not only because of customer services quality, but also because of environmental requirements. The change from reactive to proactive maintenance scheduling in water and sewerage companies is necessary to reduce the amount of blockages. The purpose of the analysis was to develop practical tool to detect places where the intensity of blockages on Wroclaw sewer system is the highest. The localisation analysis of sewer network segments, where blockages occur the most frequently, support the maintenance and rehabilitation planning process.
EN
Contemporary models of urban hydrology and especially hydrodynamic models of stormwater systems demand on supply with high resolution spatial and temporal precipitation information. A plausible solution of precipitation information acquiring over urban catchments is seen in coupling of radar signals and raingauge networks measurements. Suitability of this approach is tested in the case of standard C-band weather radar and the dense network of fast-response raingauges. Rainfall rate estimated based on dependence on the reflectivity factor (Z-R relationship) in single pixels of the radar image are compared to rainfall rates measured by 25 raingauges located in Warsaw, Poland. In the analyzed period, 23 precipitation days with rain from convective clouds and cloud systems are detected. The main conclusion is that despite the fact that adopted Z-R relationship holds well in statistical sense (i.e. the whole period long empirical probability distribution functions (PDFs) of estimated and measured rainfall rates are in good agreement), instantaneous measurements and estimates as well as short-term (one day) PDFs differ remarkably. These differences are not systematic, they vary from the raingauge to raingauge and from day to day. Moreover, the most remarkable differences are associated with the highest rainrates which should be carefully considered prior radar data use as input for urban hydrology modelling.
EN
Current progress in hydrodynamic modeling of urban drainage systems enables better modeling and dimensioning of stormwater reservoirs. According to new German DWA-A 117 guidelines, hydrodynamic simulations based on local, long-lasting rainfall time series are obligatory for dimensioning of stormwater reservoirs installed on drainage systems with area in excess of 200 ha. Results of stormwater outflow simulation series allow for probabilistic dimensioning of necessary reservoir volume. This is fully in line with the overall probabilistic philosophy of drainage system functioning introduced by the European Standard PN-EN752. This methodology is not applied in Poland due to the lack of local, long-lasting rainfall time series with time resolution of individual minutes. The paper proposes replacing the missing data with the synthetic one, originating from daily rainfall totals disaggregation. This strategy was tested in the example of a hydrodynamic model of a small drainage system located in Wroclaw. The system had a single underground tank installed and its maximum outflow was limited. The system performance was analyzed against 250 real rainfalls (derived from a 38-year local record) and 2554 synthetic rainfall scenarios derived from 10 independent rainfall time series (38 years each) that had previously been generated by microcanonical cascade model. Complex hydrodynamic simulations based on real and synthetic rainfall time series led to generation of system overtopping volume plots against their return periods. Overtopping volume plots for real and synthetic time series were observed to correlate very well. In addition, a common single overtopping volume versus return period plot was developed for all 2554 synthetic rainfall scenarios. This plot may serve as a probabilistic assessment of necessary retention volumes for long return periods of up to 380 years.
PL
Współczesny postęp w modelowaniu hydrodynamicznym miejskich systemów odwadniania umożliwia lepsze modelowanie i wymiarowanie zbiorników retencyjnych wód deszczowych. Zgodnie z nowymi niemieckimi wytycznymi DWA-A 117, symulacje hydrodynamiczne bazujące na lokalnych wieloletnich szeregach czasowych deszczów są obowiązujące w przypadku wymiarowania zbiorników retencyjnych instalowanych w systemach odwadniania o powierzchni przekraczającej 200 ha. Wyniki szeregu symulacji hydro-dynamicznych odpływu wód deszczowych pozwalają na probabilistyczne wymiarowanie niezbędnej pojemności zbiorników, co jest w pełnej zgodności z ogólną probabilistyczną filozofią funkcjonowania systemów odwadniania, wprowadzoną przez normę europejską EN-752. Metodologia ta nie jest stosowana w Polsce z uwagi na brak lokalnych, wieloletnich szeregów deszczów, mających rozdzielczość czasową rzędu pojedynczych minut. W pracy zaproponowano zastąpienie brakujących danych syntetycznymi danymi pochodzącymi z rozdziału dobowych sum deszczu. Możliwość taka została przetestowana na przykładzie modelu hydrodynamicznego małego systemu kanalizacyjnego zlokalizowanego we Wrocławiu, z zainstalowanym pojedynczym podziemnym zbiornikiem ograniczającym maksymalny odpływ. Funkcjonowanie systemu zostało przeanalizowane z wykorzystaniem 250 rzeczywistych deszczów (wydzielonych z 38-letnich zapisów) i 2554 syntetycznych scenariuszów deszczów wydzielonych z 10 niezależnych szeregów czasowych (o długości 38 lat każdy), uprzednio wygenerowanych przez model kaskady mikrokanonicznej. Jako wynik kompleksowych symulacji hydrodynamicznych bazujących na rzeczywistych i syntetycznych szeregach deszczów opracowano wykresy zależności objętości nadpiętrzeń w sieci od okresów ich powtarzalności. Stwierdzono dobrą zgodność opracowanych wykresów objętości nadpiętrzeń w przypadku szeregów rzeczywistych i syntetycznych. Ponadto opracowano pojedynczy wspólny wykres objętości nadpiętrzeń względem okresów ich powtarzalności w zbiorze wszystkich 2554 syntetycznych scenariuszy opadów deszczu. Wykres ten może być traktowany jako probabilistyczna ocena niezbędnej objętości retencji w długim horyzoncie czasowym ich powtarzalności, aż do 380 lat.
17
PL
Problemy sterowania przepływem wód powodziowych. Wyniki analiz, w tym modelowania hydrodynamicznego dla miasta Gdańska – dzielnicy Dolne Miasto. Wykazanie celowości i zasadności prowadzenia takich analiz.
EN
Problem with controlling the flow of flood waters. The results of analyses including hydrodynamic modelling for city of Gdańsk – Dolne Miasto district. The necessity of the approach presented.
PL
Artykuł przedstawia metodykę wykrywanie niezbędnej objętości zbiorników wód opadowych na podstawie symulacji hydrodynamicznych sieci odwodnienia. Metodyka ta jest zalecana przez niemiecką wytyczną DWA-A 117 dla systemów odwodnienia dowolnej wielkości, a zwłaszcza dla zlewni o dużej lub średniej wielkości, z których wody opadowe są odprowadzane sieciami o czasie przepływu przekraczającym 15 minut. Szczególna uwaga jest poświęcona zagadnieniu analizy szeregu wartości objętości zbiorników otrzymywanych w efekcie symulacji hydrodynamicznych. Podkreśla się, że ostateczny wynik procedury projektowej nie jest zawężany do pojedynczej wartości objętości zbiornika retencyjnego, ale jest rozszerzany do zależności wymaganych objętości retencji względem częstości ich przekraczania. W drugiej części artykułu, prezentowany jest przykład praktycznego zastosowania symulacji hydrodynamicznych, w polskich warunkach, do wykrywania objętości zbiorników retencyjnych wód opadowych, dla wybranego systemu kanalizacji ogólnospławnej. Wykazuje się, że pomimo braku wieloletnich szeregów opadowych, nawet ograniczona liczba symulacji systemu odwodnienia, oparta na lokalnie zarejestrowanych zdarzeniach opadowych, prowadzi do lepszego zrozumienia jego funkcjonowania i przynajmniej zgrubnego określenia potrzebnej objętości retencji.
EN
Paper presents the methodology of storm detention volume estimation technique based on series of hydrodynamic drainage networks simulations. This methodology is recommended by the German guideline DWA-A 117 for all size drainage systems, especially for big or moderate scale catchments drained by networks of flow time exceeding 15 minutes. A special focus is given on statistical analysis of storm detention volumes series originating from hydrodynamic simulations. It is stressed that the final result of design procedure is not limited to the single detention volume value but is extended to the relation of necessary detention volumes versus their overflow frequencies. At the second part of the paper an example of practical hydrodynamic simulations application, in Polish conditions, for storm detention volume detection for a selected combined sewerage system is presented. It is proved that despite long precipitation series shortage, even limited number of drainage system simulations, based on locally recorded rainfall events, leads to better understanding of its functioning and at least rough necessary detention volume estimation.
19
Content available remote Modele neuronowe w analizie i prognozowaniu rozbiorów wody
PL
Wyniki pomiarów pochodzących z systemów SCADA tworzą szeregi czasowe z krokiem pomiarowym zadanym przez użytkownika. Brak dostatecznej wiedzy inżynierów sanitarnych z zakresu nowoczesnych metod analizy dużych zbiorów danych powoduje, że nie wykorzystuje się w pełni powstających szeregów czasowych do celów eksploatacyjnych i projektowych. W tym kontekście w referacie zaprezentowano analizy szeregów czasowych rozbiorów wody z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych oraz podano kierunki ich praktycznego wykorzystania.
EN
Results of measurements originating from the SCADA systems generate time series of sampling step defined by user. T he lack of sufficient knowledge among sanitary engineers concerning big data sets analysis leads to the lack of full exploitation of arising time series for operation and design needs. In this content analyses of water consumption time series with implementation of artificial neural networks were presented and their practical use directions were given in the paper.
EN
Empirical frequency distributions of multiplicative cascade weights, or breakdown coefficients, at small timescales are analyzed for 5-min precipitation time series from four gauges in Germany. It is shown that histograms of the weights, W, are strongly deformed by the recording precision of rainfall amounts. A randomization procedure is proposed to statistically remove the artifacts due to precision errors in the original series. Evolution of the probability distributions of W from beta-like for large timescales to combined beta-normal distribution with a pronounced peak at W ≈ 0.5 for small timescales is observed. A new 3N-B distribution built from 3 separate normal, N, distributions and one beta, B, distribution is proposed for reproduction of the empirical histograms of W at small timescales. Parameters of the 3N-B distributions are fitted for all gauges and analyzed timescales. Microcanonical cascades models with a generator based on 3N-B distributions are developed and their performance at disaggregating precipitation at 1280-min intervals down to 5-min intervals is evaluated.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.