Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelowanie hydrodynamiczne dużego systemu kanalizacji deszczowej - na przykładzie Lotniska Chopina w Warszawie

Barszcz Mariusz Paweł

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2024

|

Nr 2

18--24

PL

Hydrodynamiczne metody obliczeniowe umożliwiają weryfikację przepustowości hydraulicznej i stanów przeciążenia (nadpiętrzenia i wylania wód opadowych) sieci kanalizacyjnych, które zwymiarowano metodami czasu przepływu. Niniejsza praca przedstawia wyniki takich obliczeń, sprawdzających przy zadanych opadach deszczu, które przeprowadzono dla dużego i złożonego systemu kanalizacji deszczowej na obszarze Lotniska Chopina w Warszawie, w oparciu o hydrodynamiczny model SWMM (Storm Water Management Model) w wersji 5.2. Opisano etapy adaptacji tego modelu dla badanej zlewni. W wyniku symulacji numerycznych stwierdzono przeciążenia dla określonych kanałów deszczowych oraz występowanie nadpiętrzenia wód opadowych w węzłach (wylewów). Najbardziej niekorzystny stan systemu uzyskano przy obciążeniu zlewni opadem modelowym Eulera typ II. Symulacje uwzględniały dławienie (regulację) przepływów w kolektorze za pomocą zasuw, których działanie jednocześnie powodowało wzrost poziomu wód w kanałach. Na przykładzie przyjętej zlewni wykazano, że weryfikacja sprawności hydraulicznej systemów kanalizacyjnych, przy zastosowaniu modelu hydrodynamicznego, jest uzasadniona. Program SWMM stanowi kompleksowe narzędzie, które umożliwia przeprowadzenie takich obliczeń.

EN

Hydrodynamic computational methods allow for the verification of hydraulic capacity and overload conditions (surcharge and overflow of rainwater) of sewer networks, which were dimensioned using flow duration methods. This paper presents the results of such calculations for given rainfall, which were conducted for a large and complex stormwater drainage system at Warsaw Chopin Airport, based on the hydrodynamic SWMM model (Storm Water Management Model) in version 5.2. The stages of adapting this model for the studied catchment are described. As a result of numerical simulations, overloads were identified in specific stormwater sewer pipes, along with the occurrence of surcharge of rainwater at nodes (overflows). The most adverse condition of the system was identified when the catchment was loaded with Eulerian Type II model rainfall. The simulations considered the throttling (regulation) of flows in the collector using gate valves, the operation of which simultaneously caused an increase of the water level in the sewer pipes. For the example of the adopted catchment, it was demonstrated that the verification of hydraulic efficiency in sewer systems using a hydrodynamic model is justified. The SWMM program serves as a comprehensive tool that enables conducting such calculations.

2

Ocena infiltracji efektywnej we fragmencie doliny Bugu k. Dręszewa z wykorzystaniem metody wskaźnikowej i modelowania hydrodynamicznego

Szczypczyk Angelika

Przegląd Geologiczny

|

2022

|

Vol. 70, nr 11

816--825

EN

The research question undertaken in this paper is the evaluation of recharging infiltration in the vicinity of Dręszew. This village is located about 40 kilometres north of Warsaw. The research area is located in the Bug River Valley. Determination of effective infiltration is very important as it is largely responsible for recharging the aquifer. Currently, many methods and tools exist for determining infiltration. However, it is necessary to make the selection of the method dependent on the purpose, the scope of the study, and the scale of the study area, but also the temporal aspect should be taken into account. Two methods were used to assess groundwater recharge. The first one is an index method based on the calculation formula proposed by Witczak (2011). The calculations were performed using ArcGIS v. 10.3. software. The second recharging infiltration assessment method was used to solve the reverse of the hydrodynamic model. A numerical groundwater flow model was built using the VisualMODFLOW program. Two methods were used to ensure mutual verifiability. In excess of this, the choice of the indicator method along with the mathematical modelling method was related to the fact that both assume the influence of the presence of a shallow groundwater table, from which evaporation is possible, sometimes exceeding recharge.

3

Effective Impervious Area Mapping in Modeling Runoff from Urban Catchment

Mazurkiewicz Karolina, Skotnicki Marcin, Dymaczewski Zbysław

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2020

|

Tom 22, cz. 1

417--430

EN

The publication presents the results of an analysis concerning the impact of the method of an effective impervious area (EIA) mapping in the simulation model on the runoff from urban catchment. The runoff volumes and flood volumes generated by heavy rainfall, causing the runoff from pervious area, were compared. Two EIA mapping variants were taken into account – first one, concerning reduction in imperviousness degree and, second one, directing the runoff from impervious to pervious area. The runoff calculations were made on basis of simulation results in SWMM5. For building the catchment model data of existing catchment with the area of nearly 80 hectares in Bydgoszcz was used. The value of the EIA was estimated on the basis of empirical formulas. The reduction in impervious area connected directly to the storm water sewer system from 40% to 10% of the total impervious area were considered. It has been shown that using the reduction in imperviousness degree for EIA mapping can lead to underestimation of runoff volume. The difference in runoff calculated for analyzed EIA mapping variants increases with the decrease in infiltration capacity of pervious area and is in large part transformed into a flood volume.

PL

W publikacji przedstawiono wyniki analizy wpływu sposobu wprowadzenia danych o efektywnej powierzchni szczelnej (EIA) do modelu symulacyjnego zlewni miejskiej na odpływ. Porównywano objętości odpływu oraz objętości wypływu na powierzchnię terenu generowane przez opad o znacznym natężeniu, skutkujący formowaniem spływu z powierzchni przepuszczalnych. Uwzględniono dwa warianty odwzorowania EIA – redukcję stopnia uszczelnienia i skierowanie spływu z powierzchni szczelnej na przepuszczalną. Obliczenia odpływu wykonano przy użyciu modelu symulacyjnego wykonanego w programie SWMM5. Wykorzystano dane rzeczywistej zlewni miejskiej o powierzchni blisko 80 ha znajdującej się w Bydgoszczy. Wielkość EIA oszacowano na podstawie formuł empirycznych. Rozpatrywano zmniejszenie powierzchni szczelnej podłączonej bezpośrednio do systemu kanalizacyjnego w zakresie od 10% do 40% łącznej powierzchni szczelnej (TIA). Wykazano, że wykorzystanie do odwzorowania EIA redukcji stopnia uszczelnienia może powadzić do zaniżenia objętości obliczonego odpływu. Różnica odpływu obliczonego dla analizowanych wariantów odwzorowania EIA rośnie wraz ze spadkiem zdolności infiltracyjnych powierzchni przepuszczalnych i w znacznej części jest transformowana w wypływ na powierzchnię terenu.

4

Duration of a Design Rainfall for Urban Drainage System Modelling

Mazurkiewicz Karolina, Skotnicki Marcin, Dymaczewski Zbysław

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2020

|

Tom 22, cz. 2

892--904

EN

In the presented paper the determination of the design rainfall duration for which the outflow from the urban catchment reaches maximum intensity and the evaluation of the relation between determined design rainfall duration and selected catchment characteristics were discussed. The analysis based on the outflow simulation results in SWMM5 obtained for eight existing urban catchment located in Bydgoszcz (Poland) with area ca. 35-280 ha. The calculations were made for the Euler hyetographs with the rainfall durations from 15 min to 360 min and the rainfall frequency of occurrence c = 2 years. For each catchment the relations between the catchment characteristics (total area, impervious area, length of the flow path and the longest flow time through the sewers) and the rainfall duration were determined. It was shown, that the design rainfall duration, represented by the Euler hyetograph, should be at least three times longer than the flow time through the catchment.

PL

W publikacji zaprezentowano wyniki analizy wpływu czasu trwania deszczu projektowego na wielkość maksymalnego odpływu ze zlewni oraz relacje między tym czasem a wybranymi charakterystykami zlewni (całkowitą powierzchnią, powierzchnią nieprzepuszczalną, długością drogi przepływu przez zlewnię i najdłuższym czasem przepływu przez sieć kanalizacyjną). Analiza obejmowała symulacje odpływu w programie SWMM5 dla ośmiu istniejących zlewni miejskich lokalizowanych w Bydgoszczy o powierzchniach od ok. 35 ha do ok. 280 ha. Symulacje przeprowadzono przy wykorzystaniu hietogramu Eulera o czasie trwania deszczu od 15 min do 360 min i częstości przewyższenia deszczu c = 2 lata. Dla każdej zlewni zbadano zależność między charakterystykami zlewni i czasem trwania deszczu. Wykazano, że czas trwania deszczu projektowego, reprezentowanego przez hietogram Eulera, powinien być co najmniej trzy razy dłuższy od najdłuższego czasu przepływu przez zlewnię.

5

Zagospodarowanie wód opadowych i roztopowych na przykładzie mareckiego systemu kanalizacji deszczowej

Urbanek Maciej, Zgoła Andrzej, Hosaja Mateusz, Chojecka Justyna

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2020

|

Nr 7-8

23--31

PL

Niniejszy artykuł przedstawia racjonalizatorskie podejście do problemu zagospodarowania wód opadowych i roztopowych na przykładzie mareckiego systemu kanalizacji deszczowej, przybliżając kolejne etapy działania gminy od sporządzenia prostych modeli na podstawie wzoru Błaszczyka aż do opracowania zaawansowanych modeli hydrodynamicznych, przy zastosowaniu oprogramowania SWMM (Storm Water Management Model) w oparciu o Polski Atlas Natężeń Deszczów Miarodajnych (PANDa) [8]. Zwraca się szczególną uwagę na kompleksowe podejście do projektowania sieci kanalizacji deszczowej wraz z analizą warunków hydrogeologicznych oraz z uwzględnieniem topografii miasta i możliwości wykorzystania istniejących zbiorników wodnych oraz rowów melioracyjnych, jak również w odniesieniu do koncepcji przebudowy ulic [9]. Podejście takie pozwala na efektywne wydatkowanie pieniędzy z budżetu gminy oraz prowadzi do konsekwentnego powstawania sprawnego systemu zagospodarowania wód opadowych na terenie całego miasta. Należy dążyć do jak największego wykorzystania wód opadowych na obszarze ich powstawania oraz do minimalizowania ilości wód odprowadzanych bezpowrotnie do cieków płynących, np. do rzek. Autorzy prezentują prawidłowe podejście do modelowania oraz projektowania systemu sieci kanalizacji deszczowej, z uwzględnieniem możliwie wysokiego udziału retencji wód opadowych oraz rewitalizacji istniejących zbiorników wodnych (stawów pogliniankowych), co dodatkowo poprawi walory rekreacyjne miasta.

EN

The article presents a rationalized approach to the problem of stormwater management based on the example of rainwater drainage system in Marki, bringing closer the successive stages of municipal authorities, from the simple models based on the Błaszczyk formula to the advanced hydrodynamic models using the SWMM (Storm Water Management Model) software based on the Polish Atlas of Rains Intensities PANDa [1]. Particular attention is paid to a complex approach to designing a rainwater drainage system with an analysis of hydrogeological conditions and taking into account the topography and the possibility of using existing water reservoirs and ditches, also referring to a concept design for streets redevelopment [2]. Such an approach allows to spend money from the municipal budget in more effective way and leads to the consistent creation of an efficient stormwater management system throughout the city. One should strive to maximize the use of rainwater in the area of the rainfall and to minimize the amount of water irretrievably released to watercourses, e.g. rivers. The authors present the valid approach to modeling and designing a rainwater drainage system, considering the highest share of stormwater retention and the revitalization of existing water reservoirs (clay ponds), which will further improve the recreational value of the city.

6

Wybrane problemy projektowania i modelowania odwodnień terenów

Kotowski A., Kaźmierczak B., Licznar P.

Instal

|

2018

|

nr 5

39--44

PL

Zaprezentowano ewolucje europejskich standardów projektowania i eksploatacji (wg PN-EN 752:2008 i PN-EN 752:2017) oraz metodykę badań niezawodności działania systemów odwodnień terenów zurbanizowanych (wg DWA-A 118:2006), w tym z uwzględnieniem zmian klimatu (wg Markblatt Nr. 4.3/3:2009). Omówiono zasady prowadzenia tego typu badań z kryteriami do identyfikacji przeciążeń kanałów, odnośnie do wylewów i podtopień terenów. Podjęto próbę standaryzacji zasad modelowania zjawiska opad-odpływ w skanalizowanych zlewniach miejskich, do zarządzania ryzykiem zagrożeń środowiskowych. W szczególności, zaprezentowano metodykę identyfikacji, kalibracji i walidacji parametrów modeli hydrodynamicznych z uwzględnieniem niestacjonarności czasowo-przestrzennej opadów.

EN

The evolution of European standards for design and operation (according to PN-EN 752:2008 and PN-EN 752:2017) and the methodology for testing the reliability of urban drainage systems (according to DWA-A 118: 2006), including climate change (according to Merkblatt No. 4.3/3: 2009), are presented. Principles of conducting this type of research with the criteria for identification of channel overloads, regarding floods and flooding of areas were discussed. An attempt was made to standardize the principles of modeling the phenomenon of precipitation-outflow in sewered municipal catchments, to manage the risk of environmental hazards. In particular, the methodology for the identification, calibration and validation of hydrodynamic model parameters was presented, taking into account the temporal unstationary of precipitation.

7

Modelowanie hydrodynamiczne kanalizacji deszczowej z uwzględnieniem systemów bioretencji

Burszta-Adamiak E., Stańczyk J., Konieczny T.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2018

|

Nr 7

259--262

PL

Zastosowanie dynamicznych symulacji umożliwiających ocenę funkcjonowania sieci kanalizacyjnej staje się coraz powszechniej wykorzystywanym narzędziem w pracy inżynierów, zajmujących się zagadnieniami gospodarki wodno-ściekowej w miastach. Te techniki komputerowe wykorzystywane są do analiz oraz prognozowania różnych sytuacji mogących pojawiać się w trakcie eksploatacji kanalizacji. Symulacje komputerowe umożliwiają analizę różnych wariantów kształtowania się wielkości spływów powierzchniowych przy różnych warunkach zjawisk pogodowych i retencji powierzchni jak również zastosowania urządzeń do retencji lub infiltracji wód opadowych. Urządzenia do lokalnego zagospodarowania wód opadowych, zaliczane do obiektów typu LID (Low Impact Development) pozwalają zmniejszyć wpływ wód opadowych na odbiorniki. Celem pracy było wykazanie celowości wykorzystania symulacji spływu z wybranej zlewni z zastosowaniem oprogramowania pozwalającego na przeprowadzenie obliczeń hydrogramów odpływu w punktach kontrolnych kanalizacji deszczowej dla określenia wpływu urządzeń do bioretencji na dynamikę odpływu ścieków deszczowych odprowadzonych siecią kanalizacyjną. W pracy wykorzystano wyniki z kampanii pomiarowych wykonanych we Wrocławiu, w rejonie analizowanej zlewni. Wykazano, że zastosowanie modeli hydrodynamicznych wspomaga ocenę wpływu obiektów LID na funkcjonowanie kanalizacji deszczowej.

EN

The application of dynamic simulations that enable to evaluate the operation of drainage networks is becoming an increas- ingly popular tool used in the work of engineers who deal with water and wastewater management issues in urban areas. These IT solutions are used for the purposes of analysing and forecasting various situations that might occur during the operation of the network. Computer simulations enable to analyse different variants of surface runoff volumes at various weather conditions and surface retention as well as to apply rainwater retention or infiltration facilities. Local rainwater management systems that belong to LID (Low Impact Development) facilities allow to reduce the influence of rainwater on the receiver. The aim of the study was to demonstrate the advisability to use the simulation of runoff from a selected catchment sup- ported by software that enables to calculate the runoff hydrograph at rainwater drainage system control points in order to determine the influence of bioretention facilities on the dynamics of stormwater runoff discharged through sewage network. The research was based on the results obtained from measurement campaigns conducted in Wrocław, in the area of the analysed catchment. It was demonstrated that the application of hydrodynamic models supports the evaluation of the influence of LID facilities on the operation of rainwater drainage systems.

8

Wpływ uwzględnienia retencji kanałowej na wymiarowanie kanalizacyjnych zbiorników retencyjnych

Dziopak J., Starzec M.

Technologia Wody

|

2017

|

Nr 1 (51)

64--69

PL

Celem artykułu jest określenie zasadności wykorzystania możliwości retencyjnych kanału dopływowego do wielokomorowego zbiornika retencyjnego w celu redukcji jego wymaganej pojemności użytkowej. Przeprowadzone symulacje hydrodynamiczne wykonano w trzech zlewniach modelowych różniących się układem kanałów, korzystając z programu hydrodynamicznego SWMM 5.1. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić że uwzględnienie pojemności retencyjnej kanału dopływowego umożliwia znaczne zmniejszenie wymaganej pojemności użytkowej wielokomorowego zbiornika retencyjnego, a w skrajnych przypadkach nawet rezygnację jego wykonania. Otrzymane wyniki potwierdzają, że największe korzyści wykorzystania retencji kanałowej uzyskuje się : (1) przy wysokim poziomie położenia krawędzi międzykomorowej w stosunku do dna kolektora dopływowego, (2) znacznych wartościach współczynnika redukcji przepływu β i (3) zwartym układzie kanałów sieci kanalizacji deszczowej. Ze względu na prosty i tani sposób wykorzystania pojemności retencyjnej kanału dopływowego, wskazane jest uwzględnienie tego zjawiska przy tworzeniu koncepcji projektowych.

EN

The aim of this article is to determine the effect of the retention possibility of the inlet pipe into a multi-chamber storage reservoir in order to reduce its required volume. Simulations were performed in the three catchment model with different distribution of collectors, using hydrodynamic program SWMM 5.1. The results allow to conclude that the inclusion of tin- retention possibility of the inlet pipe significantly reduce the required volume a multi-chamber storage reservoir and in extreme cases even resigned from its construct ion. The results show that the greatest benefits occur with high levels of the inter-edge in relation o the bottom of the inlet pipe, high values of reduction factor flow β in reservoir and compact distribution of collectors in rainwater drainage network. Because using retention possibility of the inlet pipe is cheap and easy. it is recommended to use in any project situation.

9

Analiza możliwości budowy elektrowni wodnej „Byczeń” na rzece Nysie Kłodzkiej

Popow A., Kostecki S.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 5

62--63

PL

Przedstawiono zagadnienia projektowe budowy stopnia wodnego „Byczeń” z elektrownią przepływową. Wykonano analizę środowiskowych uwarunkowań projektowanego spiętrzenia oraz określono parametry elektrowni na podstawie rachunku ekonomicznej efektywności inwestycji. Wykorzystując symulację przepływów w programie HEC-Ras, w środowisku graficzno-opisowej bazy danych GIS, określono oddziaływania stopnia piętrzącego na tereny przyległe i stwierdzono, że dodatkowym pozytywnym efektem budowy stopnia będzie stabilizacja koryta Nysy Kłodzkiej powyżej Byczenia.

EN

A presentation of design issues concerning the construction of the Byczeń weir and a hydroelectric station at km 100+076 of the Nysa Kłodzka river. The performed analyses of the environmental conditions relating to the proposed dam, as well as those of the power station, were determined on the basis of the cost-effectiveness of the investment. Based on the flow simulation conducted in the HEC-Ras program, within the environment of GIS databases, it was determined that the impact of the step dam on surrounding areas would have the additional positive effect of stabilizing the riverbed above Byczeń.

10

Analiza warunków transportu ścieków deszczowych systemem kanalizacji ogólnospławnej Przemyśla

Słyś D., Dziopak J., Stec A.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2016

|

Nr 2

48--51

PL

W wyniku intensywnego rozwój miast istniejącym systemom kanalizacyjnym stawiane są coraz wyższe wymagania techniczne oraz wymagania ochrony środowiska. Jednym z najbardziej istotnych zagadnień, które oddziałuje na efekty finansowe budowy i eksploatacji sieci kanalizacyjnych i obiektów z nimi współdziałających jest regulacja przepływów ścieków deszczowych. Artykuł prezentuje rezultaty analizy hydrodynamicznej systemu kanalizacji ogólnospławnej w dzielnicy Zasanie w mieście Przemyśl. W badaniach wykorzystano opracowany model hydrauliczny systemu kanalizacyjnego w programie SWMM oraz dane opadowe pozyskane przez operatora systemu kanalizacyjnego. Celem badań wykonanych na zlecenie Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji w Przemyślu, było określenie możliwości retencji ścieków opadowych w systemie kanałów w warunkach występowania opadów oraz wstępne określenie lokalizacji dodatkowego przelewu odciążającego sieć kanalizacyjną dzielnicy.

EN

As a result of intense urban development, for the existing sewerage system are put increasingly higher demands on the technical and environmental requirements. Regulation of flows of stormwater is one of the most important issues that impact on the financial effects of construction and operation of sewerage systems and objects interacting with them. The article presents the results of the hydrodynamic analysis of sewage system in the district Zasanie in Przemysl. The study used the hydraulic model of sewerage system developed in Storm Water Management Model 5.0 (SWMM 5.0). Rainfall data which was used for hydrodynamic modeling was collected by the operator of the sewage system. The study was commissioned by the Water and Sewage Company in Przemysl. The aim of research was to determined the possibility of retention of stormwater in duct system during occurrence of rainfall. Next conduct research concerning preliminary define localization additional hydraulic relieve of the network for district.

11

Wpływ współczynnika redukcji przepływu ścieków β na dobór geometrii jednokomorowego zbiornika retencyjnego

Pochwat K. B.

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

|

2016

|

z. 63, nr 2/II

351--358

PL

W publikacji przedstawiono wyniki badań wpływu współczynnika redukcji przepływu ścieków przez zbiornik β na dobór geometrii zbiornika retencyjnego, a w szczególności maksymalnego projektowego napełnienia ściekami. Za przedmiot badań przy-jęto klasyczny jednokomorowy zbiornik retencyjny, w którym zamierzonym zmianom podlegało maksymalne projektowe na-pełnienie ścieków w zakresie od 0,8 do 3,0 m. Wyniki badań pozwoliły na wskazanie warunków, w których można ograniczyć niezbędną pojemność retencyjną zbiornika poprzez odpowiednie zaprojektowanie geometrii jego komory akumulacyjnej. Wyniki badań mogą przyczynić się do ograniczenia kosztów wykonania zbiorników retencyjnych. Przedstawione badania wykonano z wykorzystaniem programu do modelowania hydrodynamicznego Storm Water Management Model 5.0, przy obciążaniu zlewni rzeczywistymi danymi opadowymi.

EN

The paper presents the results of the impact of the flow reduction coefficient through the reservoir β at the selection of the geometry of the reservoir, Particular the maximum design fill in storage reservoir. By the object of research assumed a classical single-chamber reservoir in Which were changed the maximum design fill, in the range of 0.8 to 3.0 m. Obtained results allowed for Identifying a conditions in which it is possible to minimizing the necessary capacity of the storage reservoir. Results can be used for reduce the costs of building of storage reservoirs. The analysis was Performed using the program for hydrodynamic modeling of sewerage systems (Storm Water Management Model 5.0), with the loading of the catchment real rainfall date.

12

Badania czułości modelu zbiornika retencyjnego z wykorzystaniem wskaźnika pojemności informacyjnej Hellwiga

Pochwat K. B., Słyś D.

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

|

2016

|

z. 63, nr 2/II

371--382

PL

Projektowanie obiektów retencyjnych jest złożonym procesem inżynierskim. Wymaga on zebrania szczegółowych danych hydrologicznych zlewni i hydraulicznych systemu kanalizacyjnego, które następnie podlegają szczegółowej analizie. Przeprowadzenie pełnej analizy czynników decydujących o niezbędnej pojemności retencyjnej zbiornika często wymaga opracowania szczegółowego modelu obiektu badań, którym jest zbiornik retencyjny. W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące analizy czułości modelu kanalizacyjnego zbiornika retencyjnego wód deszczowych. Wyniki badań pozwoliły na wskazanie parametrów, które w największym stopniu wpływają na wielkość niezbędnej pojemności retencyjnej zbiornika. Zaplanowane analizy wykonano w oparciu o analizę wskaźnika pojemności informacyjnej Hellwiga, natomiast dane niezbędne do analizy uzyskano poprzez symulacje hydrodynamiczne w programie SWMM 5.0. Wykorzystana metodyka jest formalną procedurą doboru zmiennych objaśniających do modelu statystycznego. Jej podstawowym założeniem jest kryterium polegające na wyborze zmiennych objaśniających w taki sposób, aby były one silnie skorelowane ze zmienną objaśnianą, a słabo skorelowane pomiędzy sobą.

EN

Designing of the storage reservoirs is a complex engineering task. It requires gathering detailed Hydrological data of catchments and hydraulic data of the sewer system. This data are then are analyzed in detail. Full analysis of the factors determining the necessary storage capacity of the storage reservoir often requires the development of a detailed model of the object of research, which is the storage reservoir. The article presents the results of sensitivity analyzes of storage reservoir model. Research results allowed identifying the parameters, which affect the size of the required storage capacity of the reservoir. Scheduled analyzes were based on the analysis of the indicator of Hellwig information capacity. Necessary data were obtained by hydrodynamic simulations in the SWMM 5.0. The methodology used in the research is the formal procedure of selection explanatory variables for the statistical model. Its basic assumption is selection of variables which are have a strong correlation with variable explaining and weak Correlated between each other.

13

Zastosowanie programu SWMM do modelowania ilości i jakości ścieków deszczowych

Szeląg B., Górski J., Bąk Ł., Górska K.

Proceedings of ECOpole

|

2015

|

Vol. 9, No. 2

767--775

PL

Ze względu na stochastyczny charakter zjawisk opadowych, a także akumulacji oraz zmywania zanieczyszczeń zgromadzonych na powierzchni zlewni, prognoza jakości i ilości ścieków deszczowych jest bardzo złożona, co może prowadzić do znacznych błędów obliczeniowych na etapie doboru i projektowania ciągów technologicznych oczyszczalni wód deszczowych. Wytyczna ATV A-118 oraz norma PN-EN 752 zalecają do obliczeń hydraulicznych systemów kanalizacyjnych zastosowanie modelowania hydrodynamicznego dla zlewni o powierzchni przekraczającej 200 ha, ale również w przypadku występowania w sieci zjawiska wylania ścieków na powierzchnię terenu, co zdarza się na terenach miejskich stosunkowo często. Ponadto, ze względu na to, że w większości opracowane programy obliczeniowe (SWMM, Mouse, Mike Urban, Civil Storm) mają oprócz zaimplementowanych modułów do symulacji spływu także moduły określania jakości ścieków, wydaje się wskazane przeprowadzenie kompleksowych analiz w tym kierunku. Celem artykułu jest omówienie wyników symulacji numerycznych jakości i ilości ścieków uzyskanych przy pomocy programu SWMM dla zlewni kanału Si9 zlokalizowanej na terenie Kielc. W artykule wykonano obliczenia hydrogramów odpływu ze zlewni i stężeń zawiesiny przy założeniu stałego natężenia deszczu dla czasu trwania td = 15-180 min i prawdopodobieństwa wystąpienia opadu p = 20%. Ponadto opracowano model matematyczny oczyszczalni ścieków deszczowych, który pozwolił określić obciążenia ładunkiem zanieczyszczeń istniejącego ciągu technologicznego oraz ustalić objętość i ładunek zawiesiny ogólnej zrzucanej przelewem burzowym bezpośrednio do odbiornika. Przeprowadzone obliczenia wykazały nieznaczny wpływ jednostkowego spływu na masę zawiesiny ogólnej odpływającej z przedmiotowej zlewni zurbanizowanej.

EN

Due to the stochastic character of precipitation phenomena, and also accumulation of pollutants in the catchment area and their wash-off, predicting the quantity and quality of rainfall wastewater is a very complex task. That can lead to massive calculation errors at selection and design stages of technological lines in rainfall wastewater treatment plants. For hydraulic sewer systems, the guideline ATV A-118 and the PN-EN 752 standard recommend using hydrodynamic modelling for the catchment area of more than 200 ha, but also for cases where the surface flooding occurs, which happens quite often in urban areas. As a majority of computational software tools (SWMM, Mouse, Mike Urban, Civil Storm), in addition to modules for run-off simulations also have those dedicated to wastewater quality assessment, it is justifiable to conduct complex analyses. The paper aims to discuss the results of wastewater quality and quantity numerical simulations obtained with SWMM software for Si9 sewer catchment located in the area of Kielce. For the paper, hydrogram computations were made for the catchment run-off and the suspension concentrations at the assumption of constant intensity of the rainfall of the duration of td = 15-180 min and the precipitation occurrence probability of p = 20%. In addition, a mathematical model of rainfall wastewater treatment plant was developed. That allowed determination of the pollutant load of the existing technological line, and volume and load of suspended solids discharged by the stormwater overflow structure directly into the receiver. The computations that were conducted showed a limited impact of a unit runoff on the mass of suspended solids flowing in from the catchment under consideration.

14

Analiza obciążenia systemu odwodnienia terenu w przypadku prognozowanego zwiększenia częstości i intensywności deszczów z powodu zmian klimatycznych

Kotowski A., Kaźmierczak B., Nowakowska M.

Ochrona Środowiska

|

2013

|

Vol. 35, nr 1

25--32

EN

This paper presents hydraulic consequences of storm water drainage overload related to the so called high scenario of increase in rainfall intensity in the future. The storm water drainage was dimensioned using delay factor method (DFM) against the model of maximum precipitation for Wroclaw. The simulations conducted using SWMM program led to conclusions that projected climate change scenarios until the year 2100 need to be taken into consideration while dimensioning the drains existing today. In order to dimension safe storm water drainage system, according to PN-EN 752:2008 and DWA-A118:2006 standards as well as current maximum precipitation standards (IDF, DDF), it is necessary to increase rainfall frequencies to simulate maximum backwater occurrence to ground level. Then, the acceptable drain outflow frequencies will be observed also in the future. However, on account of uncertainty of current forecasts of future precipitations it is recommended to additionally test the systems for extreme rainfalls (C=50 and 100 years). The above arrangements are currently recommended for designing storm water drainage and combined sewage system in many European countries.

PL

Omówiono skutki hydrauliczne przeciążenia kanalizacji deszczowej, zwymiarowanej metodą współczynnika opóźnienia (MWO) z modelem opadów maksymalnych we Wrocławiu, dotyczące tzw. wysokiego scenariusza wzrostu intensywności deszczów w przyszłości. Przeprowadzone symulacje w programie SWMM wykazały, że wymiarując dzisiejsze kanały, nie można lekceważyć prognozowanych scenariuszy zmian klimatycznych w perspektywie do 2100 r. W celu bezpiecznego wymiarowania kanalizacji deszczowej, wg standardów PN-EN 752:2008 i DWA-A118:2006 oraz obecnych wzorców opadów maksymalnych (IDF, DDF), należy zwiększyć częstość deszczów do symulacji występowania nadpiętrzeń ścieków deszczowych w kanałach do poziomu terenu. Wówczas także w przyszłości zostaną zachowane dopuszczalne obecnie częstości wylewów z kanałów. Jednak z uwagi na niepewność obecnych prognoz co do przyszłych opadów zaproponowano, aby dodatkowo sprawdzać sieci kanalizacyjne na deszcze ekstremalne (C=50 i 100 lat). Ustalenia te są obecnie zalecane do projektowania kanalizacji deszczowej i ogólnospławnej w wielu krajach Europy.

15

The role of spatial planning in flood protection

Wałęga A.

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2013

|

no. 3

91--104

EN

The paper presents the evaluation of flood risk in the watershed of the Serafa River - the right tributary of the Vistula. The assessment involved the hydrological calculation and hydrodynamic modeling of wave transformation in the riverbed. The final risk assessment was based on the determination of critical areas, where the largest flood losses occur. It has been shown that proper spatial planning plays an important role in reducing flood-related losses. Moreover, it is necessary to take sustainable actions consisting in delaying the runoff from the watershed by the application of different forms of small retention and infiltration methods.

16

Modelling of stormwater quantity and quality on the example of urbanised catchment in Kielce

Szeląg B., Górski J., Bąk Ł., Górska K.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 11

1305--1316

EN

Due to the stochastic character of precipitation phenomena, and also the accumulation of pollutants in the catchment area and their washoff, predicting the stormwater quantity and quality is a very complex task. That can lead to massive calculation errors at selection and design stages of technological lines in stormwater treatment plants. For hydraulic sewerage systems, the guideline ATV A-118 and the PN-EN 752 standard recommend using hydrodynamic modelling for the catchment area of more than 200 ha, but also for cases when surface flooding caused by excess stormwater occurs, which happens quite often in urban areas. As a majority of computational software tools (SWMM, Mouse, Mike Urban, Civil Storm), in addition to modules for runoff simulations also have those dedicated to wastewater quality assessment, it is justifiable to conduct complex analyses. The paper aims to discuss the results of stormwater quality and quantity numerical simulations obtained with the SWMM software for Si9 sewer catchment located in the area of Kielce. For the paper, hydrogram computations were made for the catchment runoff and the suspension concentrations at the assumption of constant intensity of the rainfall of the duration of td = 15–180 min and the precipitation occurrence probability of p = 20 %. In addition, a mathematical model of stormwater treatment plant was developed. That allowed the determination of the pollutant load of the existing technological line, and of volume and load of suspended solids discharged by the stormwater overflow structure directly into the receiver. The computations that were conducted showed a limited impact of a specific runoff on the mass of suspended solids delivered from the catchment under consideration.

PL

Ze względu na stochastyczny charakter zjawisk opadowych, a także akumulacji oraz zmywania zanieczyszczeń zgromadzonych na powierzchni zlewni, prognoza jakości i ilości ścieków deszczowych jest bardzo złożona, co może prowadzić do znacznych błędów obliczeniowych na etapie doboru i projektowania ciągów technologicznych oczyszczalni wód deszczowych. Wytyczna ATV A-118 oraz norma PN-EN 752 zalecają do obliczeń hydraulicznych systemów kanalizacyjnych, zastosowanie modelowania hydrodynamicznego dla zlewni o powierzchni przekraczającej 200 ha, ale również w przypadku występowania w sieci zjawiska wylania ścieków na powierzchnię terenu, co zdarza się na terenach miejskich stosunkowo często. Ponadto, ze względu na to, że w większości opracowane programy obliczeniowe (SWMM, Mouse, Mike Urban, Civil Storm) mają oprócz zaimplementowanych modułów do symulacji spływu, także moduły określania jakości ścieków, wydaje się wskazane przeprowadzenie kompleksowych analiz w tym kierunku. Celem artykułu jest omówienie wyników symulacji numerycznych jakości i ilości ścieków uzyskanych przy pomocy programu SWMM dla zlewni kanału Si9 zlokalizowanej na terenie Kielc. W artykule wykonano obliczenia hydrogramów odpływu ze zlewni i stężeń zawiesiny przy założeniu stałego natężenia deszczu dla czasu trwania td = 15–180 min i prawdopodobieństwa wystąpienia opadu p = 20 %. Ponadto opracowano model matematyczny oczyszczalni ścieków deszczowych, który pozwolił określić obciążenia ładunkiem zanieczyszczeń istniejącego ciągu technologicznego oraz ustalić objętość i ładunek zawiesiny ogólnej zrzucanej przelewem burzowym bezpośrednio do odbiornika. Przeprowadzone obliczenia wykazały nieznaczny wpływ jednostkowego spływu na masę zawiesiny ogólnej odpływającej z przedmiotowej zlewni zurbanizowanej.

17

Wizualizacja wyników modelowania hydrodynamicznego z wykorzystaniem sytemów GIS 3D

Hadaś E., Tymków P.

Acta Scientiarum Polonorum. Geodesia et Descriptio Terrarum

|

2013

|

Vol. 12, nr 4

5--12

PL

Podstawowe opracowania Informatycznego Systemu Osłony Kraju, tworzonego na potrzeby zwiększenia bezpieczeństwa ludzi i mienia, mają charakter dwuwymiarowy. Rozwój technologii informacyjnych pozwala na wizualizacje danych przestrzennych z wykorzystaniem systemów GIS 3D. Szczegółowa wizualizacja wymaga jednak integracji danych przestrzennych pochodzących z różnych źródeł – np. z bezpośrednich pomiarów geodezyjnych, danych ze skaningu laserowego, zdjęć lotniczych, ortofotomapy lub innych opracowań fotogrametrycznych – oraz obiektów z różnych baz danych, w szczególności baz topograficznych. W pracy zaprezentowano koncepcję i efekty trójwymiarowej wizualizacji wyników modelowania hydrodynamicznego wezbrań dla fragmentu doliny rzeki Widawy. Wykorzystano numeryczny model terenu pochodzący z lotniczego skaningu laserowego, na który nałożono teksturę w postaci ortofotomapy. Dane przestrzenne uzupełniono trójwymiarowymi modelami budynków i drzew pochodzącymi z ogólnodostępnej kolekcji galerii 3D Google. Dla zbudowanego modelu przestrzennego wykonano wizualizację wyników modelowania hydrodynamicznego. Integrację i wizualizację danych wykonano w oprogramowaniu ArcGIS, w module ArcScene.

EN

The Polish national IT crisis management system for protection against extreme hazards (ISOK), which was created to increase the protection of people and property, produces two-dimensional data. The development of information technology has made it possible to visualize spatial data using 3D GIS systems. However, detailed visualization requires the integration of spatial data that comes from different sources, e.g. from direct land-surveying measurements, laser scanning data, aerial photography, orthophotomaps and other photogrammetric products, as well as sites from various databases, in particular from topographic databases. This paper presents a concept and the results of three-dimensional visualization of hydrodynamic modeling for a section of the Widawa River valley. The digital terrain model from airborne laser scanning was used and was overlaid with the texture of an orthophotomap. Spatial data was supplemented with three-dimensional models of buildings and trees that were taken from the publicly-available Google 3D Warehouse gallery. Visualization of the hydrodynamic modeling was done using the constructed spatial model. The integration and visualization of data was performed in ArcGIS software using the ArcScene module.

18

Weryfikacja metod wymiarowania kanalizacji deszczowej za pomocą modelu hydrodynamicznego (SWMM) w warunkach wrocławskich

Kaźmierczak B., Kotowski A., Dancewicz A.

Ochrona Środowiska

|

2012

|

Vol. 34, nr 2

25-31

PL

Dokonano weryfikacji przydatności wybranych metod czasu przepływu do projektowania kanalizacji deszczowej, na przykładzie modelowej zlewni miejskiej o powierzchni 1,54 km2 w terenie płaskim. W tym celu zwymiarowano sieć kanalizacji deszczowej trzema metodami, tj. metodą granicznych natężeń ze wzorem W. Błaszczyka, metodą granicznych natężeń z modelem opadów we Wrocławiu i metodą współczynnika opóźnienia z modelem opadów we Wrocławiu. Następnie sprawdzono działanie sieci ze względu na nadpiętrzenia do powierzchni terenu i wylania, przy wykorzystaniu modelu hydrodynamicznego SWMM 5.0. Jako obciążenie zlewni zastosowano opad modelowy Eulera (typ II) w warunkach wrocławskich oraz opad rzeczywisty zarejestrowany w stacji IMGW Wrocław-Strachowice. Wykazano, że bezpieczną metodą wymiarowania kanalizacji deszczowej jest metoda współczynnika opóźnienia, przy zastosowaniu kryterium braku nadpiętrzeń i wylewów z kanalizacji.

EN

Selected flow time methods were verified for application in the design of storm sewer systems, taking a model municipal flat drainage basin of a 1.54 km2 surface area as an example. For the purpose of verification, the storm sewerage was sized using three methods: the method of critical intensities with Blaszczyk's formula, the method of critical intensities with the precipitation model for the city of Wroclaw, and the method of delay coefficient with the precipitation model for the city of Wroclaw. Thereafter use was made of the hydrodynamic model SWMM 5.0 in order to verify the functioning of the storm sewer system, taking into account two factors: damming up above the ground level, and flooding from the drains. Drainage area load was described by Euler's precipitation model (type II) for the conditions of the city of Wroclaw, and by an actual rainfall event recorded at the Wroclaw-Strachowice station of the Institute of Meteorology and Water Management. It has been demonstrated that the method of delay coefficient, where the absence of both damming up above the ground level and flooding from the drains is taken as the criterion, is a safe flow time method of storm sewer system sizing for this municipal drainage basin.

19

Hydrodynamic modelling of the combined sewage system for the city of Przemyśl

Słyś D., Stec A.

Environment Protection Engineering

|

2012

|

Vol. 38, nr 4

99--112

EN

The paper presents results of studies on hydraulic parameters characterizing various variants of modernization of sewage system serving the city of Przemyśl. In the research work, a hydrodynamic model of urban catchment area with its sewage network cooperating with a sewage pumping station, storm overflow and retention reservoirs was developed with the use of Storm Water Management Model (SWMM) software. In the analysis, actual pluviometer records were used as input data.

20

River embankment identification in the airborne laser scanning point cloud

Tymków P., Borkowski A., Gołuch P.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2009

|

Vol. 31, nr 4

85-94

EN

Hydrodynamic modeling is one of the most significant tools in risk and environmental management of floodplains. Such research requires precise and reliable digital terrain models (DTM). Moreover, DTMs should determine the location of terrain edges for the area of river valley, i.e. river embankments. Terrain models are usually built using data collected with airborne laser scanning. Irregular cloud of scanned points can be used for 3D line edges modeling. However, this task is difficult because determination of the river embankment edges is not always exact; the edges are not defined precisely or they can be hidden in bushes and groups of higher vegetation. One of the newest methods of the edges modeling relies on the intersection of two planes. The main issue here is to classify points into subsets located on both sides of the modeled edge. In this study, the algorithm employing multilayer feed-forward neural network for point classification is presented. It allows us to include a priori information about the expected shape of surface as well as the orientation of embankment with respect to the river flow direction. Classification was performed on the real airborne laser scanning dataset. Confusion matrix was used for the quantitative accuracy assessment. This matrix was built for the test vector based on the comparison of the obtained results with an interactive sample.