Koncepcja metody wymiarowania zbiorników retencyjnych w kanalizacji deszczowej na podstawie hydrogramów złożonych

• Autorzy: Szeląg B.

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2017.4.19

Warianty tytułu

EN

The concept of the method of dimensioning of reservoirs in the stormwater systems hydrographs complex

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej publikacji przedstawiono inżynierską metodę wymiarowania zbiornika retencyjnego zasilanego spływem powierzchniowym, którego zmienność w czasie obrazuje hydrogram złożony powstały ze złożenia dwóch hydrogramów o trójkątnym kształcie opisanych przepływami kulminacyjnymi (Q_dmax1,2) przesuniętymi w czasie (t_ps), całkowitą objętością (V_c1,2), czasem trwania przyboru (t_p1,2). W analizach tych wykorzystano autorską metodę opisu kształtu hydrogramu uwzględniającą nierównomierność rozkładu objętości ścieków w hydrogramie (S = V_c1/V_c2) oraz zróżnicowanie przepływów kulminacyjnych (ɣ=Q_max1/Q_max2) przesunięcie w czasie (ɤ=t_ps/t_p1). W przedstawionej metodzie projektowania zbiorników przeanalizowano zależność między parametrem (K_d) opisującym średnicę spustu (D), współczynnikiem jego wydatku (µ) i polem powierzchni przekroju poprzecznego komory akumulacyjnej (A) a wskaźnikiem jednostkowej pojemności. Wykonane obliczenia wykazały, że największą pojemność akumulacyjną zbiornika otrzymano w przypadku gdy stosunek wartości poszczególnych przepływów kulminacyjnych wynosi ɣ = 1,0. Natomiast, wzrost wartości ilorazu przepływów (ɣ) prowadzi do zmniejszenia się wymaganej pojemności akumulacyjnej zbiornika. Ponadto, na podstawie wykonanych analiz sporządzono zależność między minimalną wartością parametru ɤ a charakterystykami zbiornika (K_d) i zróżnicowaniem przepływów kulminacyjnych (ɣ), dla której częściowo napełniony zbiornik nie zostanie przepełniony.

EN

This study presents an engineering method for the sizing of a detention tank. The complex inflow hydrograph comprises two hydrographs, triangular in shape, which are described by peak flows (Q_dmax1,2) shifted in time (t_psc1,2), and the duration of the runoff stormwater (t_p1,2). In the analyses, an original method developed by the study author for the hydrograph shape description was employed. The method accounts for non-uniformity of wastewater volume distribution in the hydrograph (S = V_c1/V_c2max1)/Q_max2), and their time shift (ɤ=t_ps/t_p1). In the detention tank design method of concern, the dependence between the parameter parametrem (K_d) describing the discharge diameter (D), the coefficient of discharge output (µ), the cross-sectional area of the detention tank (A), and the factor of volume was analyzed. The computations demonstrate that the greatest detention capacity is received for the case when the ratio of the values of individual peak flows is ɣ =l,0. Conversely, an increase in flow quotient (ɣ ) leads to a reduction in the required detention volume of the tank. In addition, based on the analyses performed for the study, a dependence was developed, which holds between the minimal value of parameter ɤ and the tank characteristics (K_d), and also variation in peak flows (ɣ). The dependence concerns each inflow hydrograph on condition that a successive hydrograph flowing into the partially filled tank will not overflow it.

Słowa kluczowe

PL

kanalizacja deszczowa; pojemność zbiornika; SWMM

EN

storm sewage system; tank capacity; SWMM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 4
• Strony: 185--188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Szeląg B.

• Politechnika Świętokrzyska, Wydział Inżynierii Środowiska, Geomatyki i Energetyki, Al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce

Bibliografia

• 1. Abt S.R. N.S. Grigg. 1978. “An approximate method for Sizing Detention Reservoirs”. Water Resources Bulletin 14(4): 956-965.
• 2. Akan O.A., R. Houghtalen. 2003. “Urban hydrology, hydraulics, and stormwater quality. Engineering applications and computer modeling.” John Wiley & Sons, New Jersey 2003.
• 3. Banasik K., A. Krajewski, A. Sikorska, L. Hejduk. 2014. “Curve number estimation for a small urban catchment from recorded rainfall - runoff events”. Archives of Environmental Protection 40(3): 75-86.
• 4. Dziopak J. 1984. “Model matematyczny zbiornika retencyjnego kanalizacji deszczowej.” Monografia 31, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 1984.
• 5. Dziopak J.. 2004. “Modelowanie wielokomorowych zbiorników retencyjnych w kanalizacji.” Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2004.
• 6. Froehlich D.C. 2009. “Graphical sizing of small single - outlet detention basins in the Semiarid Southwest. ” Journal of Irrigation and Drainage Engineering 135(6): 779-790.
• 7. Graber D.S.. 2009. “Generalized numerical solution for detention basin design. ’’Journal of Irrigation and Drainage Engineering 135(4): 487-492.
• 8. Guo J.C.Y. 1999. “Detention basin sizing for small urban catchments.” Journal of Water Resources Planning and Management 125(6): 380-382.
• 9. Hong Y.M.. 2008. “Graphical estimation of detention pond volume for rainfall of short duration”. Journal of Hydro - environment Research 2(2): 109-117.
• 10. Kessler A., H.M. Diskin. 1991. “The efficiency function of detention reservoirs in urban drainage systems.” Water Resources Research 27(3): 253-258.
• 11. Kotowski A. 2011. “Podstawy bezpiecznego wymiarowania odwodnień terenów. Tom 1.” Wydawnictwo Seidel Przywecki Sp. z o.o., Warszawa 2011.
• 12. Mrowieć M.2009. “Efektywne wymiarowanie i dynamiczna regulacja kanalizacyjnych zbiorników retencyjnych.” Monografia, Wydawnictwo Naukowe Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2009.
• 13. Osuch M., R.J. Romanowicz, D. Lawrence, W.K. Wong. 2016. Trends in projections of standardized precipitation indices in a future climate in Poland. Hydrology and Earth System Sciences 20(5): 1947-1969.
• 14. Szeląg B., M. Mrowieć. 2016. “The methods of evaluating storage volume for single-chamber reservoir in urban catchments.” Archives of Environmental Protection 42(2): 20-25.
• 15. Szeląg B.2013. „Wpływ kształtu hydrogramu dopływu wód deszczowych na pojemność i dobór upustów zbiornika retencyjnego.” Rozprawa doktorska, Politechnika Świętokrzyska, Kielce 2013.
• 16. Szeląg B., A. Kiczko, L. Dąbek. 2016. „Analiza wrażliwości i niepewności modelu hydrodynamicznego (SWMM) do prognozowania odpływu wód opadowych ze zlewni zurbanizowanej - studium przypadku.” Ochrona Środowiska 38(3): 15-22.
• 17. Zawilski M., G. Sakson. 2010. Modelowanie spływu ścieków opadowych ze zlewni miejskiej przy wykorzystaniu programu SWMM. Gaz, Woda i Technika Sanitarna (11): 32-36.
• 18. Zawilski M. 2013. Modelowanie spłukiwania zanieczyszczeń stałych ze zlewni miejskich przy wykorzystaniu programu EPA SWMM. Cz. I. Charakterystyka modelu. Gaz, Woda i Technika Sanitarna (7): 222-224.

Uwagi

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