BazTech - Yadda

1

Waves, currents and seabed level change in the Port of Gdynia during extreme events

Sapiega P., Zalewska T., Wochna A.

TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation

|

2023

|

Vol. 17 No. 3

515--521

EN

The primary purpose of the paper is to identify port areas most exposed to extreme hydrodynamic conditions (waves, sea currents, seabed level change). The results of modelling using SWAN wave model, MIKE 3D model, and reanalysis and measurement data were used in paper. Swell may exceed 0.8 m for winds exceeding 15 m s-1 from the west and south. During extreme conditions, sea currents can reach 0.4 ms-1 in the outer part of the bay adjacent to the port. Port basins do not show changes in the thickness of the seabed for the given maximum values of bottom currents. The most extensive deposition of the seabed and shore sediments (up to 0.04 m) is found on the Gdynia-Oksywie beach adjacent to the port and the approach fairway at the offshore currents. The outer area of the main breakwater is the most exposed to erosive activity (-0.012 m).

2

Physical oceanographic conditions and a sensitivity study on meltwater runoff in a West Greenland fjord : Kangerlussuaq

Monteban Dennis, Pedersen Jens Olaf Pepke, Nielsen Morten Holtegaard

Oceanologia

|

2020

|

No. 62 (4PA)

460--477

EN

In this paper, we discuss the first setup of a hydrodynamic model for the fjord-type estuary Kangerlussuaq, located in West Greenland. Having such a high-fidelity numerical model is important because it allows us to fill in the temporal and spatial gaps left by in situ data and it allows us to examine the response of the fjord to changes in ice sheet runoff. The numerical model is calibrated against in situ data, and a one-year simulation was performed to study the seasonal variability in the physical oceanographic environment and the fjord's response to changing meltwater runoff. The fjord consists of two distinct parts: a deep inner part that is 80 km long with weak currents and a shallow part that covers the outer 100 km of the fjord connected to the ocean. The outer part has very fast currents (∼1.3 m/s), which we suggest prevents winter sea ice formation. The dominant currents in the fjord are oriented parallel to the long axis of the fjord and are driven by tides and (during summer) freshwater inflow from meltwater-fed rivers. Furthermore, mixing processes are characterized by strong tidal mixing and bathymetric restrictions, and the deep-lying water mass is subject to renewal primarily in wintertime and is almost dynamically decoupled from the open ocean during summertime. Finally, a sensitivity study on the changing meltwater runoff was performed, showing that increasing freshwater runoff considerably strengthens stratification in the upper 100 m of the water column in the inner part of the fjord.

3

Restoration of Al-Sanaf Marsh under Various Operation Conditions

Makki Jamal S., Abood Alkhafaji R., Al-Umar Mohammad H.

Journal of Ecological Engineering

|

2019

|

Vol. 20, nr 11

178--189

EN

The dried Iraqi marshlands were re-flooded after the year 2003. Because of the water shortage feeds the marshes during the last years, the re-flooded marshes began to dry again. The Al-Sanaf marsh is part of the Al Hammar marsh located in the Thi Qar province. It is not separated hydraulically from the Al Hammar marsh. The study suggested separating the two marshes by replacing the culverts under security dyke with uncontrolled weir to keep the area of Al-Sanaf marsh submerged. If there is any added water, it will cross from the suggested structure to the Al Hammar marsh. A hydrodynamic and water quality routing models (RMA2 and RMA4) were prepared based on mass conservation low, mass balance model, and four scenarios were applied for the Al-Sanaf marsh based on the incoming discharges. The suggested model was calibrated with field data measured in the marsh. The four suggested scenarios are to keep the requirement of the Al-Sanaf marsh restoration. The maximum submerged area of the marsh is 100 km2 under any operation conditions while this area was reduced to 72 km2 under low flow conditions (minimum inflow from the feeders). The three scenarios operated considering values of inflow from Euphrates River with the required inflow from Al Khamissiya canal to keep the minimum level of salinity in the submerged area. While the fourth scenario operated with the minimum value of discharge from all feeders.

4

Odtworzenie stanu retencji wód podziemnych i powierzchniowych w wybranych lokalizacjach dawnych zbiorników piętrzących na podstawie metod modelowych (wschodnie Mazowsze)

Zabłocki Sebastian

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2019

|

nr 476, Hydrogeologia z. 17

133--140

PL

W artykule przeanalizowano dokumenty oraz programy związane z zagadnieniem małej retencji w zlewni Osownicy zlokalizowanej na obszarze wschodniego Mazowsza. Na podstawie mapy topograficznej z 1915 r. odwzorowano poziom i zasięg piętrzenia wód powierzchniowych w miejscach, gdzie na początku XX w. znajdowały się dwa zbiorniki retencyjne. Funkcjonowanie tych zbiorników i ich wpływ na wody podziemne określono przez symulacje modelowe przepływu wód podziemnych w wariancie reprezentującym obecne warunki hydrogeologiczne, czyli stan przed piętrzeniem wód powierzchniowych oraz w wariancie odtwarzania tych zbiorników, czyli po ich spiętrzeniu. Wyniki wskazują na znaczny zasięg oddziaływania zbiorników na wielkość zasobów wód podziemnych poziomu przypowierzchniowego, którego poziom zwierciadła podniesienie się maksymalnie o 3 m. W granicach zasięgu znacznemu przekształceniu ulegnie bilans wód podziemnych, a względny przyrost ich zasobów wyniesie średnio 41–52%. Zbiorniki będą miały również wpływ na wielkość zasobów odnawialnych niższego poziomu o charakterze użytkowym. Obliczono również potencjał energetyczny, który mógłby zostać wykorzystany do zaspokojenia potrzeb gospodarstw domowych w sieci lokalnej.

EN

The article presents analysis of documents and programs related to the issue of small retention in the Osownica catchment located in eastern Mazovia. Based on the topographic map from 1915, the level and extent of surface water damming have been mapped in places where two retention reservoirs were located at the beginning of the 20th century. The functioning of these reservoirs and their impact on groundwater were determined by model simulations of groundwater flow in a variant representing the current hydrogeological conditions – the state before damming the surface waters, and in a variant of recreating these reservoirs ˗ after damming them. The results indicate a significant range of impact of the reservoirs on the volume of groundwater resources of the first aquifer, the groundwater table level will rise by a maximum of 3 m. Within the limits of the reservoir influence, the groundwater balance will undergo a significant transformation, and the relative increase of groundwater resources will amount to an average of 41–52%. The reservoirs will also have an impact on the volume of renewable resources of the lower aquifer. Energy potential has also been calculated, which can be used to meet the needs of households in the vicinity of the reservoirs.

5

Comparative analysis of the data on the surface currents and wind parameters generated by numerical models on the Szczecin Lagoon area

Kijewska M., Pleskacz K., Kasyk L.

TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation

|

2018

|

Vol. 12, no. 4

729--737

EN

This study focuses on the investigation of available surface currents and wind parameters for employing them in order to predict the survivor movement in the Szczecin Lagoon waters. For this purpose, the surface currents and wind parameters were generated by selected numerical models and the wind parameters were also measured with the telemetry devices. In this paper, the PM3D hydrodynamic model and the NEMS, ECMWF, GFS weather forecast models have been investigated. The measurements of the wind parameters, recorded at the Brama Torowa I and Trzebież stations, were also analyzed. As part of the research, an expert method was used to evaluate the surface currents parameters. In turn, the method based on comparing the forecasted wind parameters with the measured wind parameters was applied in order to assess uncertainties of these parameters. The comparative analyses of the data on the surface currents and wind parameters have been done and probabilistic models for uncertainties of these forecasted parameters have been formulated. Additionally, relations between the surface currents speeds and the wind speeds, in the case when their directions were consistent, have been also discovered.

6

The automatic collision avoiding plan research of given way vessel in crossing situation

Hu W., He Y.

Polish Maritime Research

|

2018

|

S 2

12--16

EN

This paper aims to the computing model of quantitative elements in crossing situation based on the separating of different states about vessel’s meeting to study the automatic collision-avoiding plan of given way vessel in crossing situation. Following results are proved by simulations: The accuracy of hydrodynamic model is enough for studying and application for automatic collision-avoiding; computing model of quantitative elements by method of bisection is rapidly and reliably convergent during computing. The whole meeting process can be separated to several stages according to the quantitative elements in crossing situation. Different initial collision avoiding measures of given-way vessel in different stages produced as per rules and ordinary practice of seaman.

7

Uzyskanie na Odrze granicznej klasy żeglowności Va - budowa modelu hydrodynamicznego

Ewertowski R., Dybkowska-Stefek D., Relisko-Rybak J.

Gospodarka Wodna

|

2018

|

Nr 12

365--371

PL

W artykule przedstawiono etap przygotowawczy do przeprowadzenia analiz i wskazania rozwiązań umożliwiających uzyskanie na Odrze granicznej klasy żeglowności Va. Prace polegały na budowie modelu hydrodynamicznego tego odcinka Odrzańskiej Drogi Wodnej przy wykorzystaniu najnowszego środowiska modelowego HEC-RAS. Model hydrodynamiczny Odry granicznej stanowią dwa osobne submodele, powiązane warunkami brzegowymi w węźle wodnym ujścia Warty. Pierwszy submodel, o akronimie Odra_T0, obejmuje odcinek Odry od ujścia Warty do rozdziału na Odrę Wschodnią i Zachodnią poniżej przekroju Widuchowa. Drugi, Odra_T1-K, zawiera odcinek tej rzeki pomiędzy ujściem Nysy Łużyckiej a ujściem Warty, z uwzględnieniem kanału ulgi Kietz. Budowę obu submodeli oparto na zbiorze dostępnych danych GIS w zakresie topografii rzeki, na numerycznym modelu terenu opisującym morfologię dna rzeki i jej doliny zalewowej oraz na zbiorze cyfrowych przekrojów sondażowych. W artykule przedstawiono także proces kalibracji obu submodeli i ocenę odtwarzania sytuacji rzeczywistych dla batymetrii istniejącej, aby potwierdzić poprawność ich działania i możliwości realizacji za ich pomocą obliczeń dla różnych scenariuszy poprawy żeglowności Odry granicznej.

EN

The article presents the preparatory stage of analyses and indication of solutions allowing the border Oder River to be granted the Va navigation class. The works consisted in elaboration of a hydrodynamic model of this section of the Oder Waterway with the use of the state-of-the-art HEC-RAS modelling environment. The Oder hydrodynamic model is composed of two separate submodels, related to the bank conditions in the Warta River mouth water node. The first submodel, referred to as Odra-T0, covers the Oder section from the Warta mouth to the conjunction of the Eastern Oder and the Western Oder, downstream of the Widuchowa cross-section. The other, referred to as Odra_T1-K, includes the section of the river between the Nysa Łużycka mouth and the Warta mouth, including the Kietz flood relief channel. The construction of both submodels was based on the data available in the GIS database in the scope of the river topography, numerical model illustrating the river bottom morphology and its flood valley, as well as on the set of digital cross-sections. The article also presents the process of calibration of both submodels, as well as an assessment of recreation of real-life situations for the existing bathymetry, in order to confirm the correctness of their operation and possibility to use them in calculations of different scenarios for improvement of the border Oder navigability.

8

Ocena przepustowości Wrocławskiego Węzła Wodnego przed i po modernizacji

Banasiak R.

Gospodarka Wodna

|

2018

|

Nr 2

44--50

PL

Katastrofalna powódź w dorzeczu Odry w 1997 r. spowodowała działania mające za cel poprawę bezpieczeństwa powodziowego górnej i środkowej Odry. Wraz z budową zbiornika retencyjnego Racibórz głównym elementem zabezpieczenia Wrocławia stała się modernizacja Wrocławskiego Węzła Wodnego. Artykuł przedstawia symulacje przepustowości węzła przed i po zrealizowaniu inwestycji z wykorzystaniem hydrodynamicznych modeli dwuwymiarowych. Wyniki obliczeń dla wody kontrolnej Qk = 3100 m3 /s pozwalają na porównawczą ocenę wpływu przedsięwzięć inwestycyjnych na rzędne zwierciadła wody i rozdział przepływów. Zweryfikowano przy tym hydrauliczne założenia projektowe oparte na modelowaniu jednowymiarowym.

EN

The 1997 catastrophic flood in the Oder River basin led to activities aiming at improvement of the flood safety in the upper and lower Oder River section. Together with construction of the Racibórz retention reservoir, the main element of the Wrocław protection became the modernisation of the Wrocław Water Node. The article presents simulation of the node’s flow capacity before and after completion of the investment with the use of hydrodynamic two-dimensional models. The results of calculations for the control water Qk = 3100 m3 /s enable comparative assessment of the investment's impact on the water table ordinates and flow distribution. The analysis verified also the hydraulic project assumptions based on one-dimensional modelling.

9

eBalticGrid – an interactive platform for the visualisation of results from a high-resolution operational Baltic Sea model

Jakacki J., Przyborska A., Nowicki A., Wichorowski M., Przyborski M., Białoskórski M., Sochacki C., Tylman R.

Meteorology Hydrology and Water Management. Research and Operational Applications

|

2017

|

Vol. 5, Iss. 2

13--20

EN

In recent years, modelling has been one of the fastest growing fields of science. Ocean, ice and atmospheric models have become a powerful tool that has supported many scientific fields during the last few decades. Our work presents the new operational service – called eBalticGrid – implemented into the PLGrid Infrastructure (Dziekoński et al. 2014). The grid is based on three modelling tools – an ocean model (Parallel Ocean Program), an ice model (Community Ice Code) and an atmospheric model (Whether Research and Forecasting Model). The service provides access to 72-hour forecasts for the Baltic Sea area. It includes the physical state of the Baltic Sea, its ice cover and the main atmospheric fields, which are the key drivers of the Baltic’s physical state. Unlike other services, this provides the additional three-dimensional fields of temperature, salinity and currents in the Baltic Sea. The models work in operational mode and currently one simulation per day is run. The service has been implemented mostly for researchers. Access to the results does not require any modelling knowledge. Therefore, the main interface between a user and the model results was designed as a portal providing easy access to the model’s output. It will also be a very suitable tool for teaching students about the hydrology of the Baltic Sea. Data from the system are delivered to another operational system – SatBaltic (Woźniak et al. 2011). The development of an output format to be suitable for navigational software (GRIB files) and sharing via FTP is also planned.

10

Wykorzystanie polskich doświadczeń do wdrażania Dyrektywy Powodziowej UE na terenie Gruzji

Radecka A., Marczyński D., Janowczyk B., Drężek A.

Gospodarka Wodna

|

2017

|

Nr 4

123--124

PL

Gruzja przeżywa od paru lat prawdziwy najazd turystów, zachwycając ich piękną przyrodą, gościnnością i tradycjami. Mało kto wie, że w ostatnich latach polscy specjaliści zajmujący się tematyką analizy zagrożeń powodziowych pomagają specjalistom gruzińskim w tym zakresie.

11

Modeling the buoyancy-driven Black Sea Water outflow into the North Aegean Sea

Kokkos N., Sylaios G.

Oceanologia

|

2016

|

No. 58 (2)

103--116

EN

A three-dimensional numerical model was applied to simulate the Black Sea Water (BSW) outflux and spreading over the North Aegean Sea, and its impact on circulation and stratification–mixing dynamics. Model results were validated against satellite-derived sea surface temperature and in-situ temperature and salinity profiles. Further, the model results were post-processed in terms of the potential energy anomaly, ϕ, analyzing the factors contributing to its change. It occurs that BSW contributes significantly on the Thracian Sea water column stratification, but its signal reduces in the rest of the North Aegean Sea. The BSW buoyancy flux contributed to the change of ϕ in the Thracian Sea by 1.23 × 10-3 W m-3 in the winter and 7.9 × 10-4 W m-3 in the summer, significantly higher than the corresponding solar heat flux contribution (1.41 × 10-5 W m-3 and 7.4 × 10-5 W m-3, respectively). Quantification of the ϕ-advective term crossing the north-western BSW branch (to the north of Lemnos Island), depicted a strong non-linear relation to the relative vorticity of Samothraki Anticyclone. Similar analysis for the south-western branch illustrated a relationship between the ϕ-advective term sign and the relative vorticity in the Sporades system. The ϕ-mixing term increases its significance under strong winds (> 15 m s-1), tending to destroy surface meso-scale eddies.

12

Numeryczny model pola przepływu w dolnym stanowisku przelewu u-kształtnego w planie

Siuta T.

Technologia Wody

|

2015

|

Nr 5 (43)

42--46

PL

W artykule poruszono tematykę projektowaniu hydraulicznego stanow iska wy padowego dla odpływu z przelewu u-kształtnego. Przedstawiono przykład obliczeniowy bazujący na zaadoptowanej procedurze analitycznej stosowanej w przypadku przelewów czołowych prostych,ale także analizę numerycznej symulacji dwuwymiarowego pola przepływu w obszarze stanowiska wypadowego. Zastosowany model hydrodynamiczny uwzględnia przestrzenna zmienność przepływu w górnym odcinku wypadu, dzięki czemu pozwala on na unikniecie znaczącego przewymiarowania zaziębienia wypadu, jakie wynikałoby z zastosowania adaptowanej analitycznej procedury obliczeniowej.

EN

The u-shaped weir was discussed. An example of analytical calculation procedure dedicated for straight weirs and adopted for the u-shaped weir was presented, Apart from that the analysis of the numerical simulation of the two dimensional flow field within stilling ba.sin was included. The hydrodynamic model was applied to take into account spatial flow variation at the upstream part of the stilling basin. Thanks to that it allows to avoid meaningful overdesigning of a depth of a stilling basin which could be caused by application oil lie adopted analytical calculation procedure.

13

Kalibracja modelu hydrodynamicznego sieci kanalizacji deszczowej dla rzeczywistej zlewni miejskiej

Dziedziela B.

Instal

|

2015

|

nr 4

59--65

PL

W niniejszej pracy przedstawiono przebieg tworzenia modelu hydrodynamicznego rzeczywistego systemu kanalizacji deszczowej w programie SWMM. Omówiono podstawowe parametry brane pod uwagę przy modelowaniu matematycznym spływu powierzchniowego. Do kalibracji i weryfikacji modelu cyfrowego wykorzystano badania wykonane na istniejącej zlewni „Liściasta” w Łodzi. W toku badań uzyskano wystarczające dopasowanie modelu do rzeczywistych wyników pomiarów zebranych na wylocie ze zlewni.

EN

In this paper, the course of creating the real hydrodynamic model of storm sewer system in the SWMM software has been presented. The basic parameters to be taken into account in the mathematical modeling of surface runoff have been discussed. For calibration and verification of the digital model, the results of a study carried out on real catchment „Liściasta” in Lodz have been used. In the course of the study an adequate fit of the model to the real monitoring results gathered at the outlet of the catchment was achieved.

14

Wpływ charakterystyk opadowych na parametry hydrogramu odpływu ze zlewni zurbanizowanej 2013

Szeląg B., Bąk Ł., Górski J.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2014

|

T. 14, z. 2

103--114

PL

Celem artykułu była ocena wpływu charakterystyk opadowych na parametry hydrogramu odpływu ze zlewni zurbanizowanej, zlokalizowanej na terenie miasta Kielce. Do wyznaczenia hydrogramu odpływu zastosowano model hydrodynamiczny zlewni opracowany w programie SWMM. Do jego kalibracji wykorzystano wyniki badań deszczów i przepływów z lat 2009–2011. W artykule analizowano wpływ rozkładu natężenia opadu I, czasu jego trwania td i prawdopodobieństwa przewyższenia p na parametry hydrogramu odpływu: objętość fali Vc, przepływ maksymalny podczas kulminacji Qdmax, czas przyboru tp, współczynnik asymetrii rozkładu objętości ω. Wysokość opadu określono wzorem Bogdanowicz i Stachy’ego. W badaniach uwzględniono przebieg natężenia opadów opisanych rozkładem opracowanym przez SCS (ang. Soil Conservation Service) typ I, II, III, IV. Wykonane obliczenia wykazały, że wydłużenie czasu trwania deszczu powoduje zwiększenie objętości i wartości parametru kształtu fali odpływu ω, a także wydłużenie czasu przyboru (za wyjątkiem opadu opisanego rozkładem typu I o p = 50%).

EN

The purpose of the article was to evaluate the impact of rainfall characteristics on hydrograph parameters of runoff from urbanized catchment located in the city of Kielce. Hydrodynamic model of the catchment was used with SWMM program to determine the outflow hydrograph. The records of rains and flows since 2009 till 2011 were used for calibration. The effect of rain intensity distribution, its duration td and probability p on hydrograph parameters: wave volume Vc, maximum flow during culmination Qdmax , time of water rising tpand the asymmetry of volume distribution ω was analysed in the paper. The amount of precipitation was determined with the Bogdanowicz and Stachỳ equation. Rainfall intensity distributions SCS type I, II, III, IV were consider in the study. Calculations showed that extending rain duration increased the volume of outflow, hydrograph parameter ω and the time of water rising. The exception was the rainfall of SCS type I, for p = 50% as in this case the higher was td value, the smaller was the shape parameter of inflow hydrograph from the catchment.

15

Efektywność modeli hydrodynamicznych w ocenie dynamiki zbiornika zaporowego

Hachaj P., Lewicki L., Nachlik E., Siuta T.

Gospodarka Wodna

|

2014

|

Nr 8

286--288

PL

Przedmiotem publikacji jest wieloaspektowe, ale zintegrowane podejście do modelowania dynamiki zbiornika zaporowego; celem jest aplikacja i wykorzystanie złożonego - hydrodynamicznego modelu akwenu w budowie scenariuszy zarządzania wielozadaniowym zbiornikiem retencyjnym z uwzględnieniem wymagań środowiskowych. Podejście uwzględnia złożoną strukturę czaszy zbiornika oraz zróżnicowaną dokładność odwzorowania w czasie i przestrzeni parametrów dynamicznych akwenu, dostosowanych do realnych warunków akwenu. Miarą efektywności modelu jest możliwość jego wykorzystania w ocenie i prognozie procesów transportu oraz wymiany masy na potrzeby oceny alokacji osadów i zanieczyszczeń, a także w sterowaniu falą powodziową do ochrony terenów niżej położonych. Obszarem aplikacji modelu jest zbiornik wodny Goczałkowice na Małej Wiśle.

EN

The article is devoted to a multi-aspect but integrated approach to modelling of the dammed reservoir dynamics; the goal is to apply and use a complex, hydrodynamic model of the water body in elaboration of multitask retention reservoir management scenarios, taking into consideration environmental requirements. The approach takes into account the complex structure of the reservoir's bowl and varied precision of the water body dynamic parameters mapping in time and in space, adapted to the actual conditions of the reservoir. The measure of the model's effectiveness is the possibility to use it in assessment and prognostication of the mass transport and exchange processes for the purposes of the deposits and pollutions allocation evaluation, as well as in controlling of flood waves in order to protect areas located downstream. The area of the model application is the Goczałkowice reservoir on the Mała Wisła river.

16

Modelowanie hydrodynamiczne systemu kanalizacji deszczowej

Sołtys P., Stec A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 3/I

285--311

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.

17

Wymiarowanie zbiorników retencyjnych ścieków deszczowych na podstawie syntetycznych szeregów czasowych opadów deszczu

Licznar P.

Ochrona Środowiska

|

2013

|

Vol. 35, nr 2

27--32

EN

Current progress in hydrodynamic modeling of urban drainage systems enables better modeling and dimensioning of stormwater reservoirs. According to new German DWA-A 117 guidelines, hydrodynamic simulations based on local, long-lasting rainfall time series are obligatory for dimensioning of stormwater reservoirs installed on drainage systems with area in excess of 200 ha. Results of stormwater outflow simulation series allow for probabilistic dimensioning of necessary reservoir volume. This is fully in line with the overall probabilistic philosophy of drainage system functioning introduced by the European Standard PN-EN752. This methodology is not applied in Poland due to the lack of local, long-lasting rainfall time series with time resolution of individual minutes. The paper proposes replacing the missing data with the synthetic one, originating from daily rainfall totals disaggregation. This strategy was tested in the example of a hydrodynamic model of a small drainage system located in Wroclaw. The system had a single underground tank installed and its maximum outflow was limited. The system performance was analyzed against 250 real rainfalls (derived from a 38-year local record) and 2554 synthetic rainfall scenarios derived from 10 independent rainfall time series (38 years each) that had previously been generated by microcanonical cascade model. Complex hydrodynamic simulations based on real and synthetic rainfall time series led to generation of system overtopping volume plots against their return periods. Overtopping volume plots for real and synthetic time series were observed to correlate very well. In addition, a common single overtopping volume versus return period plot was developed for all 2554 synthetic rainfall scenarios. This plot may serve as a probabilistic assessment of necessary retention volumes for long return periods of up to 380 years.

PL

Współczesny postęp w modelowaniu hydrodynamicznym miejskich systemów odwadniania umożliwia lepsze modelowanie i wymiarowanie zbiorników retencyjnych wód deszczowych. Zgodnie z nowymi niemieckimi wytycznymi DWA-A 117, symulacje hydrodynamiczne bazujące na lokalnych wieloletnich szeregach czasowych deszczów są obowiązujące w przypadku wymiarowania zbiorników retencyjnych instalowanych w systemach odwadniania o powierzchni przekraczającej 200 ha. Wyniki szeregu symulacji hydro-dynamicznych odpływu wód deszczowych pozwalają na probabilistyczne wymiarowanie niezbędnej pojemności zbiorników, co jest w pełnej zgodności z ogólną probabilistyczną filozofią funkcjonowania systemów odwadniania, wprowadzoną przez normę europejską EN-752. Metodologia ta nie jest stosowana w Polsce z uwagi na brak lokalnych, wieloletnich szeregów deszczów, mających rozdzielczość czasową rzędu pojedynczych minut. W pracy zaproponowano zastąpienie brakujących danych syntetycznymi danymi pochodzącymi z rozdziału dobowych sum deszczu. Możliwość taka została przetestowana na przykładzie modelu hydrodynamicznego małego systemu kanalizacyjnego zlokalizowanego we Wrocławiu, z zainstalowanym pojedynczym podziemnym zbiornikiem ograniczającym maksymalny odpływ. Funkcjonowanie systemu zostało przeanalizowane z wykorzystaniem 250 rzeczywistych deszczów (wydzielonych z 38-letnich zapisów) i 2554 syntetycznych scenariuszów deszczów wydzielonych z 10 niezależnych szeregów czasowych (o długości 38 lat każdy), uprzednio wygenerowanych przez model kaskady mikrokanonicznej. Jako wynik kompleksowych symulacji hydrodynamicznych bazujących na rzeczywistych i syntetycznych szeregach deszczów opracowano wykresy zależności objętości nadpiętrzeń w sieci od okresów ich powtarzalności. Stwierdzono dobrą zgodność opracowanych wykresów objętości nadpiętrzeń w przypadku szeregów rzeczywistych i syntetycznych. Ponadto opracowano pojedynczy wspólny wykres objętości nadpiętrzeń względem okresów ich powtarzalności w zbiorze wszystkich 2554 syntetycznych scenariuszy opadów deszczu. Wykres ten może być traktowany jako probabilistyczna ocena niezbędnej objętości retencji w długim horyzoncie czasowym ich powtarzalności, aż do 380 lat.

18

Activation of the operational ecohydrodynamic model (3D CEMBS) : the hydrodynamic part

Dzierzbicka-Głowacka L., Jakacki J., Nowicki A., Janecki M.

Oceanologia

|

2013

|

No. 55 (3)

519--541

EN

The paper describes the hydrodynamic part of the coupled ice-ocean model that also includes the ecosystem predictive model. The Baltic Sea model is based on the Community Earth System Model (CESM from NCAR – National Centre for Atmospheric Research). CESM was adopted for the Baltic Sea as a coupled sea-ice model. It consists of the Community Ice CodE (CICE, model version 4.0) and the Parallel Ocean Program (POP, version 2.1). The models are linked through a coupler (CPL7), which is based on the Model Coupling Toolkit (MCT) library. The current horizontal resolution is about 2 km (1/48 degrees). The ocean model has 21 vertical levels and is forced by atmospheric fields from the European Centre for Medium Weather Forecast (ECMWF). A preliminary validation of the hydrodynamic module with in situ measurements and reanalysis from My Ocean (http://www.myocean.eu) has also been done. In the operational mode, 48-hour atmospheric forecasts provided by the UM model from the Interdisciplinary Centre for Mathematical and Computational Modelling of Warsaw University (ICM) are used. The variables presented on the website in real time for a 48-hour forecast are temperature, salinity, currents, sea surface height, ice thickness and ice coverage (http://deep.iopan.gda.pl/CEMBaltic/new_lay/index.php). The embedded model of the marine ecosystem, like ice, is not taken into account in this paper.

19

Ocena pracy i zasięgu oddziaływania „dużego” ujęcia wód podziemnych po 40 latach użytkowania

Węgrzyn A., Woźniak M., Grzebulska B., Nowakowski C., Sobolewska A., Sopel Ł.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2013

|

nr 456 Hydrogeologia z. 14/2

627--632

PL

W artykule przedstawiono wyniki kompleksowych badań hydrogeologicznych w celu oceny sprawności 40-letnich studni, poprawności wyznaczonych w latach 70. XX w. wielkości zasobów eksploatacyjnych „dużego” ujęcia i zasięgu jego oddziaływania. Badania hydrogeologiczne objęły prace terenowe, kartograficzne, pompowania pomiarowe oraz badania modelowe. Prace terenowe przeprowadzono w trakcie normalnej pracy Zakładu, co wiązało się z szeregiem uciążliwości wynikających z ograniczeń poboru wody dla celów technologicznych. W rezultacie przeprowadzonych badań stwierdzono, iż stan techniczny większości badanych studni, w wyniku 40-letniej eksploatacji, uległ znacznej poprawie, na co wskazuje wyraźny wzrost wydatku jednostkowego nawet o 4,5 raza. Według próbnych pompowań i badań modelowych ujęcie może pracować na poziomie zatwierdzonych zasobów (również pozwoleń wodnoprawnych), jednakże obszar zasilania i oddziaływania jest niemal 2–3 razy większy w stosunku do obszaru oszacowanego metodami analitycznymi zaprezentowanymi w dokumentacji hydrogeologicznej wykonanej w latach 70 ubiegłego wieku.

EN

The paper presents the results of comprehensive hydrogeological studies to evaluate the efficiency of 40-years old wells, correctness of the amount of exploitable groundwater resources of a “large” intake, predicted in the 1970s, and to assess the range of its influence zone. Hydrogeological studies included field work, mapping, test pumping and modelling. Field work was carried out during the normal operation of the Department, which was associated with a number of nuisances resulting from water intake limits for technological purposes. The research found that the technical condition of most wells after 40 years of operation has greatly improved, as indicated by a marked increase in the specific well’s discharge as much as 4.5 times. According to test pumping and modelling studies, the intake can still work at the level of approved groundwater resources (including water-legal permits), however the recharge area and influence zone are almost 2–3 times greater compared to the area estimated by analytical methods presented in the hydrogeological documentation compiled in the 1970s.

20

Investigating prediction performance of an artificial neural network and a numerical model of the tidal signal at Puerto Belgrano, Bahia Blanca Estuary (Argentina)

Pierini J., Lovallo M., Telesca L., Gómez E.

Acta Geophysica

|

2013

|

Vol. 61, no. 6

1522--1537

EN

In the present study we compare performances of the prediction of hourly tidal level variations at Puerto Belgrano, a coastal site in the Bahia Blanca Estuary (Argentina), by means of the MOHID model, which is a numerical model designed for coastal and estuarine shallow water applications, and of an artificial neural network (ANN). It was shown that the ANN model is able to predict the hourly tidal levels over long term duration with at least seven days of observations and with a better performance in respect to the numerical model. Our findings can be useful to implement ANN-based tools for future studies of the hydrodynamics of Bahía Blanca estuary.