Analysis of flow conditions in the Stare Miasto reservoir taking into account sediment settling properties

• Autorzy: Dysarz T. , Wicher-Dysarz J.

Warianty tytułu

PL

Analiza warunków przepływu w zbiorniku Stare Miasto z uwzględnieniem właściwości osadów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

PL

W przedstawionym artykule analizowane są warunki przepływu w zbiorniku wodnym Stare Miasto. Analizy uwzględniają wpływ parametrów hydraulicznych na rodzaj procesów sedymentacyjnych i erozyjnych w zbiorniku. Obiekt wybrano ze względu na jego specyficzną konstrukcję. Jest to zbiornik dwustopniowy. Górna część jest oddzielona od głównego zbiornika przegrodą z przelewem zastawkowym. Dzięki takiemu układowi, w górnej część tworzą się warunki dogodne do tworzenia odkładów rumowiska. Jednak istnienie dodatkowych konstrukcji, takich jak przegroda i most autostrady A2, mogą zaburzyć przebieg procesu transportu rumowiska tworząc lokalne efekty erozyjne. W badaniach posłużono się zgromadzonymi materiałami obejmującymi geometrię czaszy zbiornika, wymiary uwzględnionych budowli, hydrologię oraz zakres piętrzeń na zaporze. Analizy przeprowadzono na podstawie obliczeń symulacyjnych wykonanych za pomocą programu HEC-RAS. W analizach zwrócono uwagę na rozkłady prędkości oraz tzw. moc strumienia będącą podstawą metody Yanga (1973). W celu lepszego przedstawienia wyników zdefiniowano miary bezwymiarowe będące odpowiednikami analizowanych wielkości. Wyniki analiz zweryfikowano poprzez porównanie historycznego kształtu wybranych przekrojów z pomierzonymi przekrojami dna zbiornika. Zastosowane metody pozwoliły wiarygodnie zidentyfikować miejsca zwiększonego deponowania rumowiska oraz erozji. Konstrukcja dwustopniowa spełnia swoje zadanie, tzn. większość rumowiska powinna być zatrzymywana przez górną przegrodę.

Słowa kluczowe

EN

properties of sediments; flow in the reservoir

PL

właściwości osadów; przepływ w zbiorniku

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2013
• Tom: Tom 15, cz. 1
• Strony: 584--605
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Dysarz T.

• Poznań University of Life Sciences

autor

Wicher-Dysarz J.

• Poznań University of Life Sciences

Bibliografia

• 1. Brunner G.W.: HEC-RAS, River Analysis System, Hydraulic Reference Manual. Davis, CA.: US Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center, 2010.
• 2. Dysarz T, Wicher-Dysarz J.: Application of hydrodynamic simulation and frequency analysis for assessment of sediment deposition and vegetation impacts on floodplain inundation. Polish Journal of Environmental Studies Vol. 20, No 6 (2011), 1441–1451.
• 3. Dysarz T., Wicher-Dysarz J., Przedwojski B.: Maninduced morphological processes in Warta river and their impact on the evolution of hydrological conditions, in Ferreira R.M.L., Alves E.C.T.L., Leal J.G.A.B., Cardosa A.H. (eds.): River Flow 2006, Taylor & Francis Group, 1301–1310 (2006).
• 4. Kasperek R., Wiatkowski M.: Research on bottom sediments from the Msciwojow reservoir. (in Polish), Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 40, 194–201 (2008).
• 5. Matuszewski Sz.: One-dimensional modeling of the hydrodynamics and sediment transport in the Stare Miasto reservoir. Maszynopis pracy mgr, promotor J. Wicher-Dysarz, UP Poznań, 2012.
• 6. Morris G.L, Fan J.: Reservoir sedimentation Handbook. McGraw-Hill, 2009.
• 7. Pikul K., Mokwa M.: Influence of predam reservoir on sedimentation process in main reservoir, Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 40, 185–193 (2008).
• 8. Walczak N., Walczak Z.: Assessment of vegetation impact on velocity distribution on the basis of field measurements in the Warta river (in Polish), Gospodarka Wodna, 1/2011 449–453 (2011).
• 9. Wicher-Dysarz J., Kancelrz J.: Functioning of small lowland reservoirs with predam zone: the Kolwalskie Lake and the Stare Miasto Reservoirs case studies, Rocznik Ochrona Środowiska (Annual Set The Environment Protection), 14, 2012 (in Polish).
• 10. Woliński J., Zgrabczyński J.: The Stare Miasto reservoir in the Powa river: Water management rules, Biuro Projektów Wodno Melioracyjnych „BIPROWODMEL” Sp. z .o.o Poznań 2008.
• 11. Yang C.T.: Incipient Motion and Sediment Transport, Journal of Hydraulic Division, American Society of Civil Engineers, Vol. 99, No HY10, October, 1973, 1679–1704 (1973).
• 12. Yang C.T.: Sediment transport theory and practice. McGraw-Hill Series in Water Resources and Environmental Engineering, 1996.