Application of seepage time curve in the assessment of flood embankment tightness

• Autorzy: Sroka Zbigniew

Identyfikatory

DOI

10.24425/jwld.2022.141567

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Flood embankments have played an important role in flood protection systems for centuries. Tightness evaluation of water structures should result in determining whether floods may cause seepage incidents, consequently leading to their damage or even destruction. It is assumed that the time of water passage from the river to the protected area under steady-state conditions can be a good indicator of the embankment resistance to long-term water rise. The curve of water passage times shows the values obtained at different ordinates of the dammed water and can be regarded as a characteristic parameter of flood embankment tightness. Determination of the water passage time (T_p) additionally requires finding the trajectory along which this time is the shortest possible. However, there is no need to analyse the unsteady filtration, which requires the determination of an initial condition and the course of time-dependent boundary conditions. Engineers in practice, often use the time T_pp which elapses from the beginning of flooding to the occurrence of seepage in the protected area. The relationship between the passage time (T_p) and the seepage onset time (T_pp) was analysed on a model example. Practical use of the curve of passage times is showed on the example of the reconstruction of the left-bank Warta embankment in the area of Konin.

Słowa kluczowe

EN

flood protection system; levee; seepage; time of seepage

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2022
• Tom: no. 54
• Strony: 154--159
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Sroka Zbigniew

• Poznań University of Life Sciences, Faculty of Environmental and Mechanical Engineering, ul. Wojska Polskiego 28, 60-637 Poznań, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-3602-7921

Bibliografia

• BEAR J., VERRUIJT A. 1987. Modelling groundwater flow and pollution. Ser. Theory and applications of transport in porous media. Dordrecht. Springer. ISBN 978-1-55608-014-2 pp. 414. DOI 10.1007/978-94-009-3379-8.
• BORYS M., MOSIEJ K. 2003. Wytyczne wykonywania i ocen stanu technicznego i bezpieczeństwa wałów przeciwpowodziowych [Guidelines for the establishment and assessing the technical condition and safety of flood embankments]. Falenty. Wydaw. IMUZ ss. 89.
• COBOS-ROA D.A. 2015. Transient seepage through levees and the influence of roots and animal burrows [online]. PhD Thesis. Berkeley. University of California pp. 171. [Access 15.06.2021]. Available at: https://escholarship.org/uc/item/56w38938
• HAVERKAMP R., VAUCLIN M., TOUMA J., WIERENGA P.J., VACHAUD G. 1977. A comparison of numerical simulation models for one-dimensional infiltration. Soil Science Society of America Journal Vol. 41(2) p. 285–294. DOI 10.2136/sssaj1977.03615995004100020024x.
• KLIMIUK W., POPIELSKI P., STASIERSKI J. 2006. Wpływ warunków brzegowych na wyniki modelowania filtracji W: Geotechnika w hydrotechnice i budownictwie lądowym [Influence of boundary conditions on filtration modeling results. In: Geotechnics in hydraulic engineering and civil engineering]. Warszawa. SGGW p. 62–72.
• KUNDZEWICZ Z.W., PIŃSKWAR I., BRAKENRIDGE G.R. 2018. Changes in river flood hazard in Europe: A review. Hydrology Research. Vol. 49(2) p. 294–302. DOI 10.2166/nh.2017.016.
• LAKS I. 2017. Wpływ retencji polderu Golina na transformację fali powodziowej z 2010 r. [Influence of Golina polder retention on flood wave transformations in 2010]. Gospodarka Wodna. Nr 2 (818) p. 49–57.
• LAKS I., KAŁUŻA T. 2006. Oddziaływanie doliny Konińsko-Pyzderskiej i polderu Golina na transformacje fal powodziowych rzeki Warty [Influence of Konin-Pyzdry valley and the Golina polder on flood wave transformations of the Warta River]. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej we Wrocławiu. Inżynieria Środowiska. R. 15 p. 175–183.
• MIROSŁAW-ŚWIĄTEK D. 2002. Zastosowanie modelu numerycznego filtracji do określenia efektywności zabezpieczeń przeciwfiltracyjnych wałów przeciwpowodziowych [Application of the numerical model of seepage to determine the effectiveness of operation of sealing elements in levees]. Ser. Inżynieria Wodna. Nr 13. Warszawa. Wydaw. IMGW pp. 104.
• NEUMANN S.P. 1973. Saturated-unsaturated seepage by finite elements. Journal of the Hydraulics Division. Vol. 99(12) p. 2233–2250.
• POPIELSKI P. 2000. Model sufozji mechanicznej w ujęciu metody elementów skończonych [The model of mechanical suffosion in terms of the finite element method]. PhD Thesis. Warszawa. Politechnika Warszawska pp. 113.
• SROKA Z. 2004. Wyznaczenie charakterystycznego czasu przesiąku przez wał [Determination of characteristic time of seepage through an embankment]. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej we Wrocławiu. Z. 483 p. 83–89.
• SROKA Z. 2011. Modelowanie filtracji przez niskie zapory ziemne [Modelling seepage through low earth-filled dams]. Rozprawy Naukowe. Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu. Nr 426. ISSN 1896-1894 pp. 110.
• SROKA Z., WALCZAK Z., WOSIEWICZ B.J. 2004. Analiza ustalonych przepływów wód gruntowych metodą elementów skończonych [Analysis of steady groundwater flows using the finite element method]. Poznań. Wydaw. AR w Poznaniu. ISBN 83-7160-358-4 pp. 178.
• VAN GENUCHTEN M.T H. 1980. A closed-form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Science Society of America Journal. Vol. 44 p. 892–898. DOI 10.2136/sssaj1980.03615995004400050002x.
• WARCHOLAK P., TONDER J. 1998. Wyrwy w wałach przeciwpowodziowych na zielonogórskim odcinku Odry w 1997 r. Analiza przyczyn powstania [Breaches in flood embankments in Zielona Góra section of the Oder River in 1997. Analysis of the causes of emergence]. Gospodarka Wodna. Nr 12 p. 455–459.
• WOSIEWICZ B.J., SROKA Z. 2001. Ocena wpływu zabezpieczeń filtracyjnych modernizowanych wałów przeciwpowodziowych [Assessment of the impact of filtering protection of modernised flood embankments]. Gospodarka Wodna. Nr 3 p. 104–110.
• ZARADNY H. 1990. Matematyczne metody opisu i rozwiązań zagadnień przepływu wody w nienasyconych i nasyconych gruntach i glebach [Mathematical methods for description and solution of water flow problems in unsaturated and saturated soils]. Gdańsk. IBW PAN pp. 23.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).