Modelowanie numeryczne w ilościowej i jakościowej ocenie możliwości rozbudowy sieci kanalizacji deszczowej

• Autorzy: Gajuk D. , Widomski M. K. , Musz A. , Łagód G.

Warianty tytułu

EN

Numerical modeling in quantitative and qualitative analysis of extension of storm sewage system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono próbę zastosowania modelowania numerycznego do ilościowej i jakościowej oceny możliwości rozbudowy systemu kanalizacji deszczowej. Model wybranego fragmentu sieci kanalizacyjnej miasta Chełm wykonano w programie SWMM5. W badaniach przeanalizowano trzy warianty charakteryzujące się różną intensywnością oraz czasem trwania opadu. Obliczenia hydrauliczne wykonano dla warunków przed i po rozbudowie sieci. Przedstawiona analiza została oparta na prędkościach przepływu ścieków, napełnieniu kanałów oraz ładunkach transportowanych zanieczyszczeń. Po wykonaniu obliczeń symulacyjnych sieci po jej rozbudowie otrzymano wyniki, w których zaobserwowano zmiany w prędkości przepływu, napełnieniach kanałów, ładunkach badanego zanieczyszczenia. Odnotowano także w wynikach symulacji wypływ ścieków ze studzienek połączeniowych lub rewizyjnych na powierzchnię odwadnianego terenu. Przeprowadzone badania wskazują również, iż istniejący system zaprojektowany na podstawie wzoru Błaszczyka w obecnych warunkach jest częściowo przewymiarowany. W związku z tym prędkość samooczyszczania przewodów nie została osiągnięta w znacznej części sieci. Ze względu na brak kalibracji przedstawianego modelu otrzymane wyniki należy traktować jako wyniki badań wstępnych.

EN

This paper presents the attempt of numerical modeling application to quantitative and qualitative analysis of storm-water sewer system extension in conditions of the selected urbanized catchment in Chelm, Poland. The USEPA’s (United States Environmental Protection Agency) software SWMM 5 was applied to our studies. Three different rainfall events of various intensity and time were studied in our research. Our calculations considered hydraulic operational conditions before and after attachment of new pipelines. The presented analysis was based on sewage flow velocity, wastewater level along the pipelines and the load of pollutants leaving the sewer system. The visible changes in flow velocity, discharged loads of selected pollutants and sewage outflow from several join or inspection chambers were observed after development of an existing sewer system. Our studies reveals also the fact that the existing system, designed basing on Blaszczyk’s formula is partially oversized, the velocity of pipes’ self-purification was not assured in the some part of studied network. The quality of our observations may be reduced by the lack of model calibration.

Słowa kluczowe

PL

kanalizacja deszczowa; modelowanie numeryczne; rozbudowa sieci; analiza ilościowa i jakościowa

EN

storm sewer; numerical modelling; network expansion; quantitative and qualitative analysis

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 5, No. 1
• Strony: 209--215
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., tab., wykr., rys.

Twórcy

autor

Gajuk D.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, tel. [phone]

autor

Widomski M. K.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, tel. [phone]

autor

Musz A.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, tel. [phone]

autor

Łagód G.

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Lubelska, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Karnib A., Al-Hajjar J. i Boissier D.: An expert system to evaluate the sensitivity of urban areas to thefunctioning failure of storm drainage networks. Urban Water, 2002, 4, 43-51.
• [2] Jaromin K., Borkowski T., Łagód G. i Widomski M.: Analiza wpływu rodzaju materiału oraz czasu i sposobu eksploatacji kolektorów kanalizacji grawitacyjnej na prędkość przepływu ścieków. Proc. ECOpole 2009, 3(1), 139-145.
• [3] Jlilati A., Jaromin K., Widomski M. i Łagód G.: Charakterystyka osadów w wybranym systemie kanalizacji grawitacyjnej. Proc. ECOpole 2009, 3(1), 147-152.
• [4] Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego, z dnia 29.01.2009 r. DzU Nr 137, poz. 984.
• [5] Larm T.: Stormwater quantity and quality in a multiple pond-wetland system: Flemingsbergsviken case stud. Ecol. Eng., 2000, 15, 57-75.
• [6] Taebi A. i Droste R.L.: Pollution loads in urban runoff and sanitary wastewater. Sci. Total Environ., 2004, 327, 175-184.
• [7] Gnecco I., Berretta C., Lanza L.G. i La Barbera P.: Storm water pollution in the urban environment of Genoa, Italy. Atmosph. Res., 2005, 77, 60-73.
• [8] Soonthornnonda P. i Christensen E.R.: Source apportionment of pollutants and flows of combined sewer wastewater. Water Res., 2008, 42, 1989-1998.
• [9] Ramowa Dyrektywa Wodna EU 2000/60/EC.
• [10] Lindholm O.G. i Nordeide T.: Relevance of some criteria for sustainability in a project for disconnecting of storm runoff. Environ. Impact Assess. Rev., 2000, 20, 413-423.
• [11] Villarreal E.L., Semadeni-Davies A. i Bengtsson L.: Inner city stormwater control using a combination of best management practices. Ecol. Eng., 2004, 22, 279-298.
• [12] Chen J. i Adams B.J.: A derived probability distribution approach to stormwater quality modelling. Adv. Water Resourc., 2007, 30, 80-100.
• [13] Park M.-H., Swamikannu X. i Stenstrom M.K.: Accuracy and precision of the volume-concentration method for urban stormwater modeling, Water Res., 2009, 43, 2773-2786.
• [14] Rossman L.A.: Storm water management model user’s manual version 5.0. national risk management research laboratory. Office of Research and Development, U.S. Environmental Protection Agency, Cincinnati 2009.
• [15] Gironás J.L., Roesner A. i Davis J.: Storm water management model applications manual. National risk management research laboratory. Office of Research and Development, U.S. Environmental Protection Agency, Cincinnati 2009.
• [16] Warunki techniczne wykonania i odbioru sieci kanalizacyjnych. Wymagania Techniczne CORBTI Instal, Warszawa 2003.
• [17] Heidrich Z.: Wodociągi i kanalizacja, część 2 Kanalizacja. Wyd. Szkol. Pedagog., Warszawa 1999.
• [18] Patro M.: Warunki meteorologiczne. [W:] Zintegrowany system zabezpieczeń przeciwerozyjnych i ochrony wód terenów wyżynnych intensywnie użytkowanych rolniczo, pod red. D. Kowalski, W. Olszta, Rozprawy i Monografie, Instytut Agrofizyki im. Bohdana Dobrzańskiego PAN w Lublinie 121, Lublin 2005, 15-19.
• [19] Kaszewski B.M. i Siwek K.: Dobowe sumy opadu atmosferycznego ≥ 50 mm w dorzeczu Wieprza i ich uwarunkowania cyrkulacyjne (1951-2000). [W:] Ekstremalne zjawiska hydrologiczne, pod red. E. Bogdanowicz. Polskie Towarzystwo Geofizyczne, Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa 2005, 122-130.
• [20] USEPA. Results of the nationwide urban runoff program, volume I - final report. NTIS PB84-185552. US Environmental Protection Agency, Washington 1983.
• [21] Jacob J.S. i Lopez R.: Is denser greener? An evaluation of higher density development as an urban stormwater-quality best management practice. J. Amer. Water Resourc. Assoc., 2009, 45(3), 687-701.