Modelowanie hydrodynamiczne systemu kanalizacji deszczowej

• Autorzy: Sołtys P. , Stec A.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2014.62

Warianty tytułu

EN

Hydrodynamic model of storm drainage system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Modelowanie hydrodynamiczne staje się w dzisiejszych czasach ważnym narzędziem do analizy, symulacji oraz przewidywania różnych sytuacji mogących pojawić się w trakcie eksploatacji sieci. Co więcej nowoprojektowane sieci kanalizacyjne na etapie projektowania muszą posiadać model hydrodynamiczny, który pozwala na sprawdzenie częstości wylewów oraz występowania ciśnieniowych przepływów ścieków w przewodach. Ważnym aspektem podczas tworzenia tego typu symulacji jest posiadanie dużego zakresu danych dotyczących opadu deszczu. Im większa ich ilość tym lepiej można prognozować ewentualne możliwości podtopień oraz przeciążeń sieci oraz urządzeń. Dodatkowo mogą one służyć do tworzenia modeli opadowych, takich jak deszcz modelowy Eulera typu II. Tego typu modele umożliwiają weryfikację wyznaczonych średnic kanałów i wielkości urządzeń znajdujących się w systemie kanalizacyjnym. Istnieje wiele programów komputerowych służących do wykonywania oraz analizy modeli hydrodynamicznych systemów kanalizacyjnych. Część z nich, to jednak programy płatne, stąd szczególną popularnością cieszy się ogólnodostępny i darmowy amerykański program SWMM 5.0. Tematem opracowania jest utworzenie modelu hydrodynamicznego projektowanego systemu kanalizacji deszczowej dla zadanej zlewni obliczeniowej. Przedstawiono zagadnienia dotyczące modelowania hydrodynamicznego. Ostatecznie dokonano analizy działania sieci przy obciążeniu deszczem rzeczywistym oraz opadem modelowym Błaszczyka. Zwrócono szczególną uwagę na wielkość odpływu z poszczególnych zlewni cząstkowych, przepływ oraz prędkość przepływu ścieków w kanałach deszczowych oraz na występowanie wypływu ścieków na powierzchnię terenu i przepływów ciśnieniowych w przewodach grawitacyjnych.

EN

These days, a hydrodynamic modelling becomes an important tool for analysing, symulating and forecasting different situations, which can appear during the work of a system. Moreover, the new-designed sewers have to have itself hydrodynamic models, which help to verify incidence of nodes flodding and conduits surcharching. Important thing during creation this type of simulation is having a wide range of data about rainfall. The bigger amount of data the more relevant forecasting of flodding and conduit surcharching. In addition, rainfall data can be used to create precipitation models, such as Euler’s precipitation model. Hydrodynamic models enable verification of the diameter of conduits and the size of storage units. There are many computer programs used to create the hydrodynamic models. Some of them are payable, thus especially popular is free american program SWMM 5.0. The topic of the study was to create a hydrodynamic model of the new-designed drainage system. There was presented hydrodynamic modelling questions. Finally, the analysis of work of the storm drainage system at the actual occurrence of precipitation and at the Błaszczyk’s rain model. In the study, it was especially pointed to the subcatchment runoff value, flow and velocity of storm water in the drainage cannals as well as occurrence of node flodding and gravitational conduits’ surcharging.

Słowa kluczowe

PL

kanalizacja deszczowa; kanalizacja grawitacyjna; modelowanie; model hydrodynamiczny; SWMM

EN

stormwater sewage system; gravity sewerage; modelling; hydrodynamic model; SWMM

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2014
• Tom: z. 61, nr 3/I
• Strony: 285--311
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Sołtys P.

• Politechnika Rzeszowska, Katedra Infrastruktury i Ekorozwoju, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska

autor

Stec A.

• Politechnika Rzeszowska, Katedra Infrastruktury i Ekorozwoju, Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska

Bibliografia

• [1] Arbeitsblatt DWA-A 118. Hydraulische Bemessung Und Nachweis von Entwässerungssystemen, DWA, Hennef, 2006.
• [2] Błaszczyk W., Stamatello H., Błaszczyk P.: Kanalizacja: Sieci i pompownie. Tom I, Arkady, Warszawa, 1983.
• [3] Burger G., Sitzenfrei R., Kleidorfer M., Rauch W.: Parralel flow routing in SWMM 5, Environmental Modelling Software, vol. 53, 2014, pp. 27-34.
• [4] Horton R. E.: The role of infiltration in the hydrologic cycle, Transactions, American Geopfysical Union 14th Ann Mtg reports and papers, 1933, pp. 446-460.
• [5] Huang B., Zhu X., Zheng J., Xie L., Zhao H.: Drainage Simulating for the effect of type of urban water consumption to the combined drainage networks based on SWMM, IEEE, 2012.
• [6] Hydrauliczne obliczenia sieci kanalizacyjnych wg normy PN EN 752 i Wytycznej ATV-DWVK A118. Program HYKAS. Instrukcja obsługi wersji 10, Wydawnictwo Seidel-Przywecki, Warszawa, 2010.
• [7] HYKAS Kurzbeschreibung, Rehm, 2014.
• [8] HYSTEM-EXTRAN Produktinformation, ITWH, Hannover, 2014.
• [9] Kaźmierczak B., Kotowski A.: Weryfikacja przepustowości kanalizacji deszczowej w modelowaniu hydrodynamicznym, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wroclawskiej, Wrocław, 2012.
• [10] Kotowski A., Kaźmierczak B., Dancewicz A.: Modelowanie opadów do wymiarowania kanalizacji, Polska Akademia Nauk, Warszawa, 2010.
• [11] Park H., Johnson T. J.: Hydrodynamic modeling in solving combined Sewer problems: a case study, Water Research, vol. 6, no. 6., 1998, pp. 1948-1956.
• [12] Park S., Lee K., Park I., Ha S.: Effect of the aggregational level of surface runoff fields and sewer network for a SWMM simulation, Desalination, vol. 226, 2008, pp. 328-337.
• [13] PN-EN 752:2008, Zewnętrzne systemy kanalizacyjne.
• [14] Rossman L. A.: Storm Water Management Model User’s Manual. Version 5.0, United States Environmental Protection Agency, Cincinnati, OH, 2009.
• [15] Słyś D.: Zrównoważone systemy odwodnienia miast, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław, 2013.
• [16] Software for Water Environments. Software Catalogue 2014, DHI, 2014, pp. 9-11.
• [17] http://mikebydhi.com/Products/Cities/MIKEURBAN.aspx [dostęp: 20 maja 2014 r.].
• [18] http://www.itwh.de/S_extinfo.htm#HYSTEM-EXTRAN-EXTRAN_6 [dostęp: 20 maja 2014 r.].
• [19] Skotnicki M.: Przegląd programów do obliczeń sieci kanalizacyjnych. Przegląd Komunalny, No. 7, 2005.
• [20] Skotnicki M., Sowiński M.: The influence of depression storage on runoff from impervious surface of urban catchment, Urban Water Journal, 2013, Taylor & Francis Group, DOI:10.1080/1573062X.2013.839717.