Porównanie przepływów maksymalnych obliczonych w zlewni miejskiej za pomocą modeli HEC-RAS i SWMM

• Autorzy: Barszcz M. , Bartosik Z. , Rukść S. , Batory J.

Warianty tytułu

EN

Comparison of maximum flows calculated in urban catchment using HEC-RAS and SWMM models

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki zastosowania 3. modeli, adaptowanych dla zlewni Potoku Służewieckiego, do prognozy przepływów o prawdopodobieństwach przekroczenia 1, 2 i 10% wywołanych ulewami. Przepływy prognozowano w 4. przekrojach obliczeniowych Potoku Służewieckiego, zlokalizowanych na odcinku od km 0+000 do 6+576. Obliczone za pomocą modelu konceptualnego OTTHYMO potencjalne przepływy (spływy powierzchniowe) przyjęto jako dane wejściowe do modelu hydraulicznego HEC-RAS, który umożliwił transformację przepływów w cieku i wyznaczenie przepływów w poszczególnych przekrojach obliczeniowych (przepływów zredukowanych). Niezależne obliczenia przepływów potencjalnych i zredukowanych przeprowadzono za pomocą modelu SWMM, który jest modelem dynamicznym o parametrach rozłożonych. Obliczone za pomocą modeli HEC-RAS i SWMM przepływy zredukowane o prawdopodobieństwach przekroczenia 1, 2 i 10% są do siebie podobne w przekrojach obliczeniowych II, III i IV – w 7. na 9 przypadków różnice w przepływach nie przekraczają 25%. Największe wartości przepływów zredukowanych o określonym prawdopodobieństwie przekroczenia obliczono w przekroju II, przy zastosowaniu obydwu modeli. Przepływy zredukowane są mniejsze od przepływów potencjalnych obliczonych za pomocą modeli OTTHYMO i SWMM. Wyniki obliczeń wskazują na możliwość stosowania w zlewniach miejskich zarówno modelu HEC-RAS, jak i modelu SWMM.

EN

The paper presents the results of an application of 3 models, adapted for the Służewiecki Stream catchment, to forecast flows with probability of exceedance 1, 2 and 10% caused by heavy rains. Flows were forecasted in 4 cross-sections of the Służewiecki Stream, located on the section from km 0+000 to 6+576. Potential flows (surface runoff) calculated using the conceptual OTTHYMO model were taken as an input data to the hydraulic HEC-RAS model, which enabled transformation of the flows in the watercourse and determining flows in the individual cross-sections (reduced flows). Independent calculations of potential and reduced flows was performed using the SWMM model, which is a dynamic model with distributed parameters. Calculated using HEC-RAS and SWMM models reduced flows with probability of exceedance of 1, 2 and 10% are similar in the computational cross-sections II, III and IV – in 7 out of 9 cases the differences in the flows do not exceed 25%. The highest values of reduced flows with a certain probability of exceedance were calculated in the cross-section II, using both models. The results of calculations indicate the possibility of use in an urban catchments of both the HEC-RAS model and the SWMM model.

Słowa kluczowe

PL

zlewnia miejska; przepływ maksymalny; model OTTHYMO; model HEC-RAS; model SWMM

EN

urban catchment; maximum flows; OTTHYMO model; HEC-RAS model; SWMM model

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 25, No. 4
• Strony: 410--424
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., mapy, tab., wykr.

Twórcy

autor

Barszcz M.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie, Katedra Inżynierii Wodnej, 02-787 Warszawa, ul. Nowoursynowska 159, Poland

autor

Bartosik Z.

• Specjalistyczna Pracownia Projektowa „Waga-Bart”, 02-787 Warszawa, ul. Wojciechowskiego 37 m. 4, Poland

autor

Rukść S.

• Specjalistyczna Pracownia Projektowa „Waga-Bart”, 02-787 Warszawa, ul. Wojciechowskiego 37 m. 4, Poland

autor

Batory J.

• Specjalistyczna Pracownia Projektowa „Waga-Bart”, 02-787 Warszawa, ul. Wojciechowskiego 37 m. 4, Poland

Bibliografia

• Barszcz, M. (2009). Prognoza maksymalnych przepływów prawdopodobnych wywołanych ulewami w zurbanizowanej zlewni Potoku Służewieckiego. Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 4 (46), 3-23.
• Barszcz, M. (2015). Zastosowanie modelu SWMM do prognozy przepływów prawdopodobnych w zlewni miejskiej. Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 69, 209-223.
• Bogdanowicz, E. i Stachý, J. (1997). Maksymalne opady deszczu w Polsce, charakterystyki projektowe. Materiały badawcze IMGW, 23, Hydrologia i Oceanologia, 85.
• Brunner, G.W. (2010). HEC-RAS River Analysis System, User’s Manual, Version 4.1. Davis: US Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center.
• Ciepielowski, A. i Dąbkowski, Sz. L. (2006). Metody obliczeń przepływów maksymalnych w małych zlewniach rzecznych (z przykładami). Wyd. 1. Bydgoszcz: Wydawnictwo Projprzem-EKO.
• DVWK (1984). Arbeitsanleitung zur Anwendung Niederschlag-Abfluss-Modellen in kleinen Einzugsgebieten. Regeln 113. T. II. Hamburg: Verlag Paul Parey.
• Rossman, L.A. (2005). Storm water management model user’s manual version 4. Cincinnati: National Risk Management Research Laboratory.
• Ozga-Zielińska, M. i Brzeziński, J. (1997). Hydrologia stosowana. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
• P’ug, C. i Wisner, P. (1982). OTTHYMO a model for master drainage plans. M.A.Sc Thesis. Ottawa: University of Ottawa, Departament of Civil Engineering.
• SCS (Soil Conservation Service) (1986). Urban Hydrology for Small Watersheds. Technical Release 55. Washington, D.C: SCS (Soil Conservation Service).
• Waga-Bart (2014). Przebudowa układu hydrologicznego obejmującego Potok Służewiecki i Rów Wolica w celu zabezpieczenia przeciwpowodziowego rejonu dolnego biegu Potoku Służewieckiego. Etap II. Warszawa: Waga-Bart.
• Zawilski, M. i Sakson, G. (2008). Wykorzystanie programu SWMM w modelowaniu systemów kanalizacyjnych. W J. Łomotowski (red.), Problemy zagospodarowania wód opadowych (strony 155-169). Warszawa: Wydawnictwo Seidel-Przywecki Sp. z o.o.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).