Analiza potencjalnej intensywności transportu rumowiska na odcinku rzeki Ner

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

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/60616

Warianty tytułu

EN

Analysis of potential intensity of sediment transport on selected reach of the Ner river

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem niniejszej pracy było wykonanie analiz symulacji transportu rumowiska dla wybranego odcinka rzeki Ner, z jednoczesnym wykorzystaniem narzędzi GIS. Praca została wykonana na przekrojach z 2012 roku wykonanych na potrzeby ISOK (Informatyczny System Ochrony Kraju). Przy pomocy programu ArcGIS został przygotowany numeryczny model koryta i doliny cieku, natomiast symulacje ruchu ustalonego i transportu rumowiska dla 5 okresów dziesięcioletnich przeprowadzono w programie HEC-RAS 5.0 Beta. Po przeprowadzeniu obliczeń zaktualizowana geometria koryta została utworzona za pomocą narzędzi RAS Mapper i ponownie zostało wygenerowane nowe koryto po symulacjach. ArcGIS został wykorzystany powtórnie podczas opracowywania wyników i posłużył do wygenerowania nowych rzędnych dna w stanie początkowym i końcowym. Różnica między nimi zobrazowała wielkość zachodzącej erozji i akumulacji. Proces erozji zaszedł w 13 przekrojach na analizowanym odcinku (średnia różnica rzędnych ujemna), natomiast akumulację zaobserwowano w 53 przekrojach. Maksymalna wartość spłycenia dna wyniosła 1,24 m w przekroju w km 18+868, natomiast największe pogłębienie wystąpiło w km 8+654 i wyniosło – 0,76 m. Wszystkie wartości ponownie zostały naniesione na mapę topograficzną dla lepszego zobrazowania uzyskanych wyników.

EN

The aim of this study was to perform a simulation of sediment transport for the section of the river Ner, while also utilizing GIS tools. Using the ArcGIS numerical model of channel and stream valleys were developed, and motion simulations and sediment transport set for 5 ten-year periods were performed in HEC-RAS. Updated geometries after the simulations were created using the tools of RAS Mapper. ArcGIS was used again for analysing the results. It was used to generate ordinates of bottom in the initial state and final. The difference between them illustrated the magnitude of erosion and accumulation. The process of erosion occurred in 13 sections of the analysed model (the standard differential ordinates negative), while the accumulation in 53 sections. The maximum value of shallowing bottom was 1.24 m (cross-section at km 18 + 868), while the largest deepening occurred at km 8 + 654 (– 0.76 m). All values, using ArcGIS, were marked on othophotomap.

Słowa kluczowe

PL

transport rumowiska; rzeka Ner; modelowanie procesów rzecznych; zastosowanie GIS w hydrologii

EN

sediment transport; Ner river; sediment transport modeling; GIS in hydrology

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 45
• Strony: 195--204
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Szałkiewicz E.

• Katedra Inżynierii Wodnej i Sanitarnej, Wydział Melioracji i Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul. Piątkowska 94, 60-649 Poznań

autor

Dysarz T.

• Katedra Inżynierii Wodnej i Sanitarnej, Wydział Melioracji i Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul. Piątkowska 94, 60-649 Poznań

autor

Wicher-Dysarz J.

• Katedra Inżynierii Wodnej i Sanitarnej, Wydział Melioracji i Inżynierii Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, ul. Piątkowska 94, 60-649 Poznań

Bibliografia

• 1. Bednarczyk S., Duszyński R. 2008. Hydrauliczne i hydrotechniczne podstawy regulacji i rewitalizacji rzek. Wyd. Politechniki Gdańskiej, Gdańsk.
• 2. Bieżanowski W. 2001. Łódka i inne rzeki łódzkie. Biblioteczka Towarzystwa Opieki nad Zabytkami w Łodzi. Widzewska Oficyna Wydawnicza ZORA, Łódź.
• 3. Brunner G.W. 2010. HEC-RAS River Analysis System Hydraulic References Manual, US Army Corps of Eginneers, Hydrologic Engineering Center (HEC), Report No. CPD-69.
• 4. Cao Z., Li Y., Yue Z. 2007. Multiple time scales of alluvial rivers carrying suspended sediment and their implications for mathematical modeling. Advances in Water Resources, 30, 715–729.
• 5. Cao Z., Hu P., Pender G. 2011. Multiple time scales of fluvial processes with bed load sediment and implications for mathematical modeling. Journal of Hydraulic Engineering, 137 (3), 267–276.
• 6. Dysarz T., Wicher-Dysarz J. 2011. Application of hydrodynamic simulation and frequency analysis for assessment of sediment deposition and vegetation impacts on floodplain inundation. Polish Journal for Environmental Sciences, 20(6), 1441–1451.
• 7. Dysarz T., Wicher-Dysarz J., Sojka M. 2013. Analysis of highway bridge impact on the sediment redistribution along the Stare Miasto reservoir, Poland. Proceedings of IAHR Congress, Tsinghua University Press, Beijing.
• 8. Dysarz T., Wicher-Dysarz J., Sojka M. 2014. Two approaches to forecasting of sedimentation in the Stare Miasto reservoir, Poland. In: Schleiss A.J., Cesare G., Franca M.J., Pfister M. (Eds.) Reservoir Sedimentation. CRC Press, 119–128.
• 9. Jaskuła J. Wicher-Dysarz J., Dysarz T., Sojka M. 2015. Modelowanie transportu rumowiska w zbiorniku Jezioro Kowalskie na rzece Głównej. Inżynieria Ekologiczna, 43, 131–138.
• 10. Kasperek R., Mokwa M, Wiatkowski M. 2013. Modelling of pollution transport with sediment on the example of the Widawa river. Archives of Enviromental Protection, 39, 29–43.
• 11. Lipiński A., Franczak D. 2005. Regulacja rzeki Ner w granicach naturalnej linii brzegów – odbudowa w km 0+000 ÷ 19+930. Hydroprojekt Sp. z o.o. Poznań, maszynopis.
• 12. Meyer-Peter E., Müller, R. 1948. Formulas for bed-load transport. Proceedings of the 2nd Meeting of the International Association for Hydraulic Structures Research, 39–64.
• 13. Ozga-Zielińska M. 1976. Metody opisu i analizy systemów hydrologicznych. Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa.
• 14. Parker G. 2004. 1D Sediment Transport Morphodynamics with Applications to Rivers and Turbidity Currents. E-book available at Gary Parker’s Morphodynamics Web Page, last update April 13, 2006, webpage: http://hydrolab.illinois.edu/people/parkerg/
• 15. Penczak T., Kruk A., Grabowska J., Śliwińska A., Koszaliński H., Zięba G., Tybulczuk Sz., Galicka W., Marszał L. 2010. Wpływ stopniowej poprawy jakości wody w rzece Ner na regeneracje ichtiofauny, Roczniki Naukowe PZW 23, 97–117.
• 16. Szałkiewicz E. 2015. Symulacje przepływu i transportu rumowiska dla odcinka rzeki Ner z wykorzystaniem narzędzi GIS. Maszynopis pracy magisterskiej pod kierunkiem dr inż. T. Dysarza, UP Poznań.
• 17. Szymkiewicz R. 2000. Modelowanie matematyczne przepływów w rzekach i kanałach. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
• 18. Wang X.H., Andutta F.P. 2013. Sediment Transport Dynamics in Ports, Estuaries and Other Coastal Environments. Sino-Australian Research Centre for Coastal Management Nr 10.
• 19. Wicher-Dysarz J., Dysarz T. 2010. Wstępna prognoza wpływu odmulenia rzeki Ner na warunki hydrauliczne jej koryta. Acta Sci. Pol., Formatio Circumiectus, 9 (3), 55–62.
• 20. Wu W. 2007. Computational River Dynamics. Taylor & Francis Group, London.
• 21. http://mapy.isok.gov.pl/imap.
• 22. http://geoportal.gov.pl.