Uogólniona metoda analityczna wymiarowania przelewowych zbiorników retencyjnych ścieków deszczowych

• Autorzy: Kotowski A. , Wartalska K. , Nowakowska M.

Warianty tytułu

EN

Generalized analytical method of overfall storm water retention reservoir sizing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy dokonano analizy metod wymiarowania przelewowych zbiorników retencyjnych ścieków deszczowych. Analizie poddano dotychczasową metodę analityczną, w której stosowany był nieaktualny już wzór Błaszczyka na natężenie jednostkowe deszczu. Na tej podstawie opracowano nową uogólnioną metodę wymiarowania zbiorników z uwzględnieniem współczesnych modeli deszczów maksymalnych. Na przykładzie zlewni hydrologicznej Wrocławia wykazano przydatność nowej metody do obliczania pojemności użytkowej zbiorników przelewowych. Porównanie wyników obliczeń pojemności zbiorników, z zastosowaniem modelu Błaszczyka i nowego modelu opadów maksymalnych we Wrocławiu wskazało na znaczne różnice, sięgające nawet 67%. Opracowane w latach 60. XX w. i utrwalone w podręcznikach zasady projektowania i metody wymiarowania odwodnień terenów zurbanizowanych – z wyjściowym wzorem Błaszczyka na natężenie jednostkowe opadów – są obecnie kontestowane jako nieodpowiednie, tzn. zaniżające wyniki obliczeń miarodajnych strumieni ścieków, a tym samym rezultaty wymiarowania sieci i obiektów kanalizacji deszczowej w Polsce. Wynika stąd pilna potrzeba zmiany metod wymiarowania sieci i obiektów kanalizacyjnych w Polsce, dostosowanych do obecnych natężeń deszczów.

EN

An analysis of overfall storm water reservoir sizing methodology was presented. The analytical method used currently, employing the already outdated Blaszczyk’s rainfall intensity formula, was analyzed. On the basis of this analysis, a new generalized methodology for reservoir sizing was developed, taking into account the contemporary maximum precipitation models. Based on the example of the hydrological catchment of the city of Wroclaw, suitability of the new method for calculating useful storage volume of overfall reservoirs was demonstrated. Comparison of results of tank volume calculations, based on Blaszczyk’s model and the new maximum precipitation model for Wroclaw, showed significant differences of up to 67%. Developed in the sixties of the 20th century and consolidated in the textbooks, the design rules and sizing methods for urban drainage – with the original Blaszczyk’s formula for rainfall intensity – are currently viewed as inadequate. They underestimate the results of reliable wastewater stream calculations and consequently of the outcomes of sizing storm water drainage network and its facilities in Poland. Therefore, there is an urgent need to change the methods of network and sewerage facilities sizing in Poland, so that they become adapted to the current rainfall rates.

Słowa kluczowe

PL

kanalizacja deszczowa; hydrologia miejska; modele deszczów; retencja zbiornikowa

EN

storm water drainage; urban hydrology; precipitation model; reservoir retention

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 38, nr 1
• Strony: 45--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kotowski A.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Wybrzeże S. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Wartalska K.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Wybrzeże S. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

autor

Nowakowska M.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska, Wybrzeże S. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• 1. S. HÄNSEL, S. PETZOLD, J. MATSCHULLAT: Precipitation trend analysis for central eastern Germany 1851–2006. Bioclimatology and Natural Hazards 2009, Vol. 14, pp. 29–38.
• 2. IPCC: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Part A: Global and Sectoral Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge 2014.
• 3. Z.W. KUNDZEWICZ: Zmiany ryzyka powodziowego w Europie. Materiały konferencyjne IRD/DREAL Centre, Paryż–Orlean 2012, ss. 11–20.
• 4. B. KAŹMIERCZAK, A. KOTOWSKI: The influence of precipitation intensity growth on the urban drainage systems designing. Theoretical and Applied Climatology 2014, Vol. 118, No. 1, pp. 285–296.
• 5. J. OLSSON, K. BERGGREN, M. OLOFSSON, M. VINKLANDER: Applying climate model precipitation scenarios for urban hydrological assessment: A case study in Kalmar City Sweden. Atmospheric Research 2009, Vol. 92, pp. 364–375.
• 6. C. ONOF, K. ARNBJERG-NIELSEN: Quantification of anticipated future changes in high resolution design rainfall for urban areas. Atmospheric Research 2009, Vol. 92, No. 3, pp. 350–363.
• 7. P. STAUFER, G. LECKEBUSCH, J. PINNEKAMP: Die Ermittlung der relevanten Niederschlags-charakteristik für die Siedlungsentwässerung im Klimawandel. Korrespondenz Abwasser, Abfall 2010, Nr. 12 (Jg. 57).
• 8. W. DĄBROWSKI, B. DĄBROWSKA: Przewidywany wpływ zmian klimatu na dysfunkcję systemów odprowadzania ścieków. Gaz, Woda i Technika Sanitarna 2012, nr 1, ss. 17–20.
• 9. A. KOTOWSKI: Podstawy bezpiecznego wymiarowania odwodnień terenów. Wydanie II. Tom I – Sieci kanalizacyjne, Tom II – Obiekty specjalne. Wydawnictwo Seidel-Przywecki, Warszawa 2015.
• 10. B. KAŹMIERCZAK, A. KOTOWSKI: Weryfikacja przepus-towości kanalizacji deszczowej w modelowaniu hydrodynamicznym. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2012.
• 11. A. KOTOWSKI, B. KAŹMIERCZAK, M. NOWAKOWSKA: Analiza obciążenia systemu odwadniania terenu w przypadku prognozowanego zwiększenia częstości i intensywności deszczów z powodu zmian klimatycznych (Analysis of the drainage system load in case of the predicted increase in frequency and intensity of rain due to climate change). Ochrona Środowiska 2013, vol. 35, nr 1, ss. 25–32.
• 12. D. SŁYŚ, A. STEC: Hydrodynamic modeling of the combined sewage system for the city of Przemyśl. Environment Protection Engineering 2012, Vol. 38, No. 4, pp. 99–112.
• 13. P. LICZNAR: Wymiarowanie zbiorników retencyjnych ścieków deszczowych na podstawie syntetycznych szeregów czasowych opadów deszczu (Stormwater reservoir dimensioning based on synthetic rainfall time series). Ochrona Środowiska 2013, vol. 35, nr 2, ss. 27–32.
• 14. J. DZIOPAK: Analiza teoretyczna i modelowanie wielokomorowych zbiorników kanalizacyjnych. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 1992.
• 15. J. DZIOPAK: Modelowanie wielokomorowych zbiorników retencyjnych w kanalizacji. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2004.
• 16. W. BŁASZCZYK: Spływy deszczowe w sieci kanalizacyjnej. Gaz, Woda i Technika Sanitarna 1954, nr 9, ss. 262–271.
• 17. A. KOTOWSKI, B. KAŹMIERCZAK, A. DANCEWICZ: Modelowanie opadów do wymiarowania kanalizacji. Monografie PAN Studia z Zakresu Inżynierii 2010, nr 68, Warszawa 2010.
• 18. PN-EN 752:2008: Drain and sewer systems outside buildings (Zewnętrzne systemy kanalizacyjne). PKN, Warszawa 2008.
• 19. E. BOGDANOWICZ, J. STACHÝ: Maksymalne opady deszczu w Polsce. Charakterystyki projektowe. IMGW, Seria: Hydrologia i Oceanologia nr 23, Warszawa 1998.
• 20. M. ZAWILSKI, A. BRZEZIŃSKA: Areal rainfall intensity distribution over an urban area and its effect on a combined sewerage system. Urban Water Journal 2013, Vol. 10, pp. 1–11.
• 21. A. BOGACZ, P. WOŹNICZKA, E. BURSZTA-ADAMIAK, K. KOLASIŃSKA: Metody zwiększanie retencji wodnej na terenach zurbanizowanych. Przegląd Naukowy. Inżynieria i Kształtowanie Środowiska 2013, vol. 22, nr 59, ss. 27–35.
• 22. E. BURSZTA-ADAMIAK: Analysis of stormwater retention on green roofs. Archives of Environmental Protection 2012, Vol. 38, No. 4, pp. 3–13.
• 23. B. KAŹMIERCZAK: Modelowanie matematyczne przelewu burzowego z cylindrycznym regulatorem wirowym odpływu. Annual Set of Environment Protection 2013, Vol. 15, pp. 2158–2174.
• 24. A. KOTOWSKI, J. WARTALSKI, A. WARTALSKI: Stosować przepływowe czy przelewowe zbiorniki retencyjne ścieków deszczowych? Gaz, Woda i Technika Sanitarna 2009, nr 2, ss. 18–22.
• 25. W. BŁASZCZYK, M. ROMAN, H. STAMATELLO: Kanalizacja. Tom I. Wydawnictwo Arkady, Warszawa 1974.
• 26. K. IMHOFF, K.R. IMHOFF: Kanalizacja miast i oczyszczanie ścieków. Poradnik. Wydawnictwo Projprzem-EKO, Bydgoszcz 1996.
• 27. PRACA ZBIOROWA: Zasady planowania i projektowania systemów kanalizacyjnych w aglomeracjach miejsko-przemysłowych i dużych miastach. IKŚ, Warszawa 1983.
• 28. J. TABERNACKI: Deszczowe zbiorniki retencyjne w kanalizacji. Wydawnictwo Arkady, Seria: Nowa Technika w Inżynierii Sanitarnej. Wodociągi i Kanalizacja nr 11, Warszawa 1980.
• 29. M. MROWIEC: Propozycja wymiarowania zbiorników retencyjnych odciążających hydraulicznie sieć kanalizacyjną. Mat. „VI Zjazd Kanalizatorów Polskich POLKAN’07”, Łódź 2007; Monografie KIŚ PAN, Lublin 2007, vol, 46, ss. 153–162.
• 30. DWA-A 117: Bemessung von Regenrückhalteräumen. DVWK, Hennef 2006.
• 31. A. KOTOWSKI, B. KAŹMIERCZAK, M. NOWAKOWSKA: Analiza przeciążeń kanalizacji deszczowej na osiedlu Rakowiec we Wrocławiu wywołanych zmianami klimatu. Rocznik Ochrona Środowiska 2014, t. 16(1), ss. 608–626.