Wpływ zmian charakteru opadów i wzrostu uszczelnienia zlewni na funkcjonowanie systemu kanalizacyjnego

• Autorzy: Sakson G.

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2017.11.8

Warianty tytułu

EN

Impact of changes in rainfall characteristic and increase of catchment imperviousness on sewer system functioning

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Funkcjonowanie sieci ogólnospławnych w centrach miast stwarza coraz więcej problemów wynikających m.in. z przyłączania nowych zlewni, wzrostu stopnia uszczelnienia i obserwowanych zmian klimatycznych przejawiających się m.in. wzrostem częstości pojawiania się opadów intensywnych. Coraz częściej dochodzi do wylań ścieków i podtopień, a nawet powodzi miejskich, a przez przelewy burzowe coraz więcej nieoczyszczonych ścieków trafia wprost do odbiornika. Sytuacje te zagrażają bezpieczeństwu funkcjonowania miasta i środowisku. W artykule w oparciu o model jednej z łódzkich zlewni ogólnospławnych w programie US EPA SWMM i dane opadowe z lat 2003–2016 z deszczomierza zlokalizowanego na tej zlewni zostały przeprowadzone analizy dotyczące bezpieczeństwa funkcjonowania systemu kanalizacyjnego. Obejmowały one ustalenie, czy istnieją istotne tendencje zmian charakteru opadów i jaki mają wpływ na działanie systemu kanalizacyjnego, określenie wpływu wzrostu uszczelnienia powierzchni zlewni na zagrożenie wylaniami oraz ocenę funkcjonowania przelewu burzowego w warunkach wzrostu stopnia uszczelnienia zlewni.

EN

Functioning of combined sewerage in city centers creates more and more problems arising, among others, from the connection of new catchments, the increase of catchment imperviousness, and observed climate change resulting in increase of frequency of intense rainfall. Flooding from sewers is more frequent and more and more volume of untreated wastewater is discharged through combined sewer overflows into receivers. These situations pose a threat for public safety and the environment. In these paper, based on the model of one of the Lodz combined catchment in the US EPA SWMM software and 2003–2016 rainfall data from the raingauge located on these catchment, analyzes on the safety of the sewerage system have been carried out. The analyzes included: determining whether there are significant trends in the rainfall characteristics and how they affect functioning of the sewer system, determining the effect of the increase of the catchment imperviousness on the flooding frequency and the assessment of the functioning of the combined sewer overflow under conditions of changing the catchment imperviousness.

Słowa kluczowe

PL

system kanalizacyjny; zlewnia miejska; zmiany klimatyczne; modelowanie; przelewy burzowe

EN

sewer system; urban catchment; climate change; modelling; combined sewer overflow

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 11
• Strony: 458--462
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sakson G.

• Politechnika Łódzka, Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Środowiska i Instalacji Budowlanych, Al. Politechniki 6, 90-924 Łódź

Bibliografia

• [1] Arnbjerg-Nielsen K., Willems P., Olsson J., Beecham S., Pathirana A., Bülow Gregersen I., Madsen H., Nguyen V.T. 2013. “Impacts of climate change on rainfall extremes and urban drainage systems: a review". Water Sci Technol. 68(1): 16-28.
• [2] Ashley R.M., Clemens F.H.L.R., Tait S.J., Schellart A. 2008. “Climate change and the implications for modelling the quality of flow in combined sewers". 11th International Conference on Urban Drainage, Edinburgh, Scotland, UK.
• [3] Dąbrowski W., Dąbrowska B. 2012. "Przewidywany wpływ zmian klimatu na dysfunkcję systemów odprowadzania ścieków". Gaz Woda i Technika Sanitarna (1): 17-20.
• [4] Jacobson C. 2011. “Identification and quantification of the hydrological impacts of imperviousness in urban catchments: A review". Journal of Environmental Management (92): 1438-1448.
• [5] Kaźmierczak B., Kotowski A., Nowakowska M. 2013. "Analiza obciążenia systemu odwadniania terenu w przypadku prognozowanego zwiększenia częstości i intensywności deszczów z powodu zmian klimatycznych". Ochrona Środowiska. 35(1): 25-32.
• [6] Kotowski A. 2015. "Podstawy bezpiecznego wymiarowania odwodnień terenów. Tom I. Sieci kanalizacyjne". Wydawnictwo Seidel-Przywecki Warszawa.
• [7] Kotowski A., Kaźmierczak B., Nowakowska M., 2014. "Analiza przeciążeń kanalizacji deszczowej na osiedlu Rakowiec we Wrocławiu wywołanych zmianami klimatu". Annual Set The Environment Protection Rocznik Ochrona Środowiska (16): 608-626.
• [8] Kwietniewski M., Sawicki J., Zawilski M. (red.) 2009. "Współczesne problemy inżynierii i ochrony środowiska. Modelowanie systemów kanalizacyjnych". Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
• [9] Licznar P. 2008. "Obliczanie częstotliwości nadpiętrzenia sieci kanalizacji deszczowej". Gaz, Woda i Technika Sanitarna, (7-8): 16-21.
• [10] Miller J., Kim H., Thomas R. Kjeldsen T.R., John Packman J., Grebby S., Dearden R. 2014. “Assessing the impact of urbanization on storm runoff in a peri-urban catchment using historical change in impervious cover". Journal of Hydrology (515): 59-70.
• [11] Mrowiec M. 2009. "Ocena wpływu przestrzennej zmienności opadu na działanie kanalizacji deszczowej, w: Współczesne problemy inżynierii i ochrony środowiska. Modelowanie systemów kanalizacyjnych". Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
• [12] Nowakowska M., Kotowski A. 2017,. "Metodyka i zasady modelowania odwodnieni terenów zurbanizowanych". Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej.
• [13] Podstawczyńska A. 2010. "Temperatura powietrza i opady atmosferyczne w regionie łódzkim w ostatnim stuleciu". http://meteo.geo.uni.lodz.pl/ap/pdf/2010_Zabieniec.pdf.
• [14] Skotnicki M., Sowiński M. 2015. "Dokładność odwzorowania struktury systemu kanalizacji na potrzeby modelowania odpływu ze zlewni miejskiej". Gaz, Woda i Technika Sanitarna (11): 393-397.
• [15] Xu Z., Zhao G. 2016. “Impact of urbanization on rainfall-runoff processes: case study in the Liangshui River Basin in Beijing, China". Proceedings of the International Association of Hydrological Sciences, (373): 7-12.
• [16] Yao L., Wei W., Chen L. 2016. “How does imperviousness impact the urban rainfall-runoff process under various storm cases?". Ecological Indicators (60): 893-905.
• [17] Zawilski M., Brzezińska A. 2013. “Areal rainfall intensity distribution over an urban area and its effect on a combined sewerage system". Urban Water Journal (10): 1-11.
• [18] Zawilski M., Sakson G. 2007. "Efekt zastosowania obiektów retencji na rzeczywistej zlewni miejskiej kanalizacji ogólnospławnej" Gaz, Woda i Technika Sanitarna (2): 10-14.
• [19] Zawilski M., Sakson G. 2009. "Współczesne kluczowe problemy modelowania systemów kanalizacyjnych, w: Współczesne problemy inżynierii i ochrony środowiska. Modelowanie systemów kanalizacyjnych". Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.
• [20] Zawilski M., Sakson G. 2010. "Modelowanie spływu ścieków opadowych ze zlewni miejskiej przy wykorzystaniu programu SWMM. Cz. I. Kalibracja modelu". Gaz, Woda i Technika Sanitarna (11): 32-36.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).