Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wykorzystanie metod GIS do wyznaczania działów wodnych zlewni zurbanizowanych na przykładzie miasta Kielce

Wałek G.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2017

|

Vol. 26, No. 3

326--335

PL

W pracy przedstawiono analizę powierzchni i zasięgu zlewni rzeki Silnicy oraz jej sześciu zlewni cząstkowych wyznaczonych metodami GIS w trzech wariantach z użyciem NMT z projektu ISOK o rozdzielczości 1 m, bazy danych obiektów topografi cznych (BDOT) w skali 1 : 10 000 oraz geodezyjnej ewidencji sieci uzbrojenia terenu (GESUT). Przeanalizowano także różnice zasięgu zlewni Silnicy wyznaczonego na podstawie mapy topografi cznej w skali 1 : 10 000, a także pozyskanego z mapy podziału hydrografi cznego Polski (MPHP) 1 : 10 000. W każdym z wariantów przeprowadzonego modelowania zmianom ulegał przebieg granic badanych zlewni, co spowodowało zarówno zmiany ich areału, jak i zasięgu przestrzennego. Najlepsze rezultaty dało wykorzystanie procedur wyznaczania granic zlewni w GIS z użyciem NMT oraz skorygowanych baz BDOT i GESUT. W tym przypadku zasięgi zlewni pokrywały się z rzeczywistymi zasięgami odwodnienia. Tradycyjne metody wyznaczania działów wodnych z wykorzystaniem mapy topograficznej oraz istniejące źródła danych w postaci MPHP w skali 1 : 10 000 były mało dokładne w stosunku do całej zlewni Silnicy i nieprzydatne do wyznaczenia małych zlewni cząstkowych w centrum Kielc.

EN

The paper presents the analysis of the area and reach of the Silnica river catchment and its six subcatchments delineated using GIS in three different variants: DEM (from Computerized Information System of Country Protection project; Polish: ISOK) in one-meter resolution, the Database of Topographic Objects (Polish: BDOT) in 1 : 10 000 scale and the Geodetic Utilities Network System (Polish: GESUT). A topographic map in 1 : 10 00 scale was also compared with the Map of Hydrographic Division of Poland (Polish: MPHP) and the differences in the catchment reach resulting from this comparison were also examined. The course of delineated drainage divides varied in each variant resulting in differences in the area and reach of the analyzed catchments. The best results in urban catchments delineation were obtained in GIS using DEM and corrected vector data from BDOT and GESUT databases. In this case, the catchments’ reach overlapped with the existing drainage network. Traditional methods with the use of topographic maps and data from MPHP 1:10 000 scale proved to be less accurate as far as the reach of the Silnica river catchment was concerned and were useless in delineating the Silnica sub-catchments in Kielce city center.

2

Obliczenie przepływów maksymalnych i ich redukcji w zlewni zurbanizowanej

Barszcz M., Bartosik Z., Rukść S., Batory J.

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

|

2016

|

z. 63, nr 2/I

7--20

PL

W pracy przedstawiono wyniki zastosowania modelu SWMM do obliczenia przepływów o prawdopodobieństwach 50, 10, 2 i 1% w 8. przekrojach Potoku Służewieckiego na odcinku od km 0+000 do 6+576 oraz w 2. przekrojach Rowu Wolica. Zlewnia Potoku Służewieckiego jest zlokalizowana w południowej części Warszawy. Największe zagrożenie powodziowe występuje na odcinku Potoku Służewieckiego od km 0+000 do 3+875. Przepustowość koryta Potoku na tym odcinku kształtuje się na poziomie przepływu maksymalnego o prawdopodobieństwie 50%. Największe wartości przepływów w Potoku Służewieckim prognozowano w przekroju obliczeniowym numer V (km 4+267): Q50% = 13,863, Q10% = 23,019, Q2% = 28,825 i Q1% = 30,500 m3•s-1. Jedną z przyczyn występowania zagrożenia powodziowego w dolnym biegu Potoku Służewieckiego jest dopływ dużej ilości wód opadowych Rowem Wolica. Wartości przepływów w górnym odcinku Rowu Wolica (w przekroju VI) zawierały się w granicach od 8,005 do 12,402 m3•s-1, w zależności od prawdopodobieństwa wystąpienia opadu obliczeniowego. W celu określenia możliwości redukcji przepływów w Rowie Wolica, przeprowadzono obliczenia w których uwzględniono zastosowanie kryzy na odcinku ujściowym kolektora do kanału otwartego. Zastosowanie kryzy w kolektorze pozwoli zredukować przepływy o prawdopodobieństwach 50, 10 i 2% odpowiednio o 61,0; 46,0 i 36,6%. Zastosowanie kryzy o stałej średnicy ϕ1,08 m, ustalonej dla przepływu o prawdopodobieństwie 2%, spowoduje znacznie mniejszą redukcję przepływów maksymalnych o prawdopodobieństwach 50 i 10%.

EN

The article presents the results of an application of the SWMM model to calculating flows with probability of exceedance of 50, 10, 2 and 1% in eight profiles of the Służewiecki Stream on the section from km 0+000 to 6+576 as well in two profiles of Wolica Ditch. The Służewiecki Stream catchment in located in the southern part of Warsaw. The greatest flood hazard occurs on the section of the Służewiecki Stream from km 0+000 to 3+875. The capacity of the Służewiecki Stream in this section stands at a maximum flow with probability of 50%. The highest values of flows in the Służewiecki Stream predicted in the calculation cross-section number V (km 4+267): Q50% = 13.863, Q10% = 23.019, Q2% = 28.825 i Q1% = 30.500 m3•s-1. One of reasons of occurrence of the flood hazard in lower part of the Służewiecki Stream is inflow of large amount of storm water by Wolica Ditch. The values of flows in the upper part of the Wolica Ditch (in the cross-section VI) ranged from 8,005 to 12,402 m3•s-1, depending on the probability of rainfall. In order to identify opportunities for reduction of flows in the Wolica Ditch, calculations were carried out which included the application of a orifice in a collector located above open channel. The application of the orifice in the collector can reduce flows with probability of exceedance of 50, 10 and 1%, respectively by 61.0, 46.0 and 36.6%. The application of the orifice with constant diameter of ϕ1.08 m, determined for the flow with probability of 2%, will result in a much smaller reduction of maximum flows with probability of 50 and 10%.

3

Analizy ilości i jakości odpływu wód deszczowych i roztopowych z kontrolowanej zlewni zurbanizowanej

Mikos-Studnicka P., Szydłowski M.

Technologia Wody

|

2015

|

Nr 1 (39)

52--59

PL

Istotnym problemem Gdańska staje się bezpieczeństwo ekologiczne związane ze spływami miejskimi odprowadzanymi bezpośrednio do wód powierzchniowych, często akwenów użyteczności publicznej. W latach 2011-2013, Katedra Hydrotechniki Wydziału Inżynierii Lądowej i Środowiska Politechniki Gdańskiej, we współpracy z Wojewódzkim Funduszem Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Gdańsku oraz Gdańskimi Melioracjami, podjęła się wdrożenia systemu monitoringu opadów i przepływów w zlewni Potoku Strzyża w Gdańsku. W zlewni potoku zainstalowano urządzenia rejestrujące opady i przepływy, co pozwoliło na stworzenie, z użyciem programu HEC-HMS, modelu hydrologicznego opad-odpływ. Wyniki modelowania porównano z przepływami obliczonymi na podstawie pomiarów terenowych. W roku 2013 prace rozszerzono o monitoring jakości wód potoku stanowiących bezpośredni odbiornik miejskich ścieków deszczowych i roztopowych. Przeprowadzone serie pomiarowe wskazały na przekroczenie w pobieranych próbach wody dopuszczalnej zawartości zawiesiny ogólnej. Niepokojącym wskaźnikiem okazało się również miano Coli oraz bardzo liczna obecność pałeczek kałowych. Planowana jest budowa kolejnych urządzeń monitoringu, w tym sond poziomu zwierciadła wody w zbiornikach retencyjnych leżących w ciągu Potoku Strzyża.

EN

The significant problem in Gdansk, resulting in serious impacts on the eco-environmental security, is urban runoff that flows directly not only into stormwater collection systems but also surrounding water bodies, very often recreational ones. In years 2011 - 2013 Department of Hydraulic Engineering Faculty of Civil and En-vironmental Engineering of Gdańsk University of Technology in collaboration with The Provincial Fund For Environmental Protection and Water Management in Gdańsk and Gdańskie Melioracje Sp. z o.o undertook the implementation of the rainfall-runoff monitoring system in the Strzyża River basin in Gdansk. The pre-cipitation and stream flow monitoring gauges installed in the catchment allowed to perform the initial HEC- HMS hydrological model. The modelling results were compared with the flow discharge calculated based on field measurements. In 2013 the analysis has been expanded to include monitoring of the water quality, since Strzyża River is the water collector for snowmelt and rainfall runoff from highly urbanized areas of Gdansk. The preliminary measurement series indicated that the permissible value of the total suspend solid has been exceeded several times. Moreover the warring turned out to be very high number of colony forming units of E. coli organisms per 100 ml as an indicator of fecal pollution for the water. In the future it is planned to introduce further monitoring equipment, including water level sensors in reservoirs functioning in Strzyża River basin.

4

Kształtowanie się odpływu w zlewni zurbanizowanej na przykładzie zlewni Strzyży

Sikora M., Cieśliński R.

Inżynieria Ekologiczna

|

2015

|

Nr 41

69--78

PL

Celem pracy jest określenie jaki wpływ wywierają różne formy użytkowania obszaru zlewni zurbanizowanej na wielkość i zmienność odpływu. Powiązanie wielkości przepływu z formami użytkowania terenu pozwoli stwierdzić, które czynniki wpływają na odpływ w zlewni. Obiektem badań jest zlewnia rzeki Strzyży położona w granicach administracyjnych miasta Gdańsk. Stwierdzono, że cieki przepływające przez obszary zurbanizowane, w tym przez miasto Gdańsk (rzeka Strzyża), bardzo szybko reagują na wszelkie nadwyżki wody. Ulewny deszcz w połączeniu z odprowadzaniem wody przez system kanałów burzowych doprowadza do zwiększenia przepływu oraz odpływu w ciekach m.in. rzeki Strzyży.

EN

The aim of the study is to determine what influence made various forms of land use of catchment area on the size and variability of the outflow. Linking the flow rate with the forms of land use will determine which factors affect the runoff in the basin. The object of the research is Strzyża river basin situated within the administrative boundaries of the city of Gdańsk. It was found that streams flowing through urban areas, including the city of Gdańsk (river Strzyża), quickly react to any excess water. Heavy rain combined with the discharge of water through the storm sewer system results of increasing the flow and runoff in streams, among others, Strzyża river.

5

Ocena przydatności konceptualnego modelu Nasha do symulacji hydrogramu przepływów w zlewni zurbanizowanej z uwzględnieniem scenariuszy warstwy opadu

Barszcz M.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2014

|

Vol. 23, No. 2

113--123

PL

Celem pracy była ocena przydatności konceptualnego modelu Nasha do symulacji hydrogramu przepływów w zlewni zurbanizowanej – na przykładzie zlewni Potoku Służewieckiego w Warszawie. Ocena przydatności modelu została przeprowadzona na podstawie analizy zgodności pomierzonych i symulowanych przepływów maksymalnych hydrogramów. W artykule przedstawiono procedurę autorskiego programu komputerowego wykorzystanego do symulacji przepływów. Zakres pracy obejmował analizę parametrów modelu Nasha (N, K), ustalonych na podstawie danych opad-odpływ dla 13 wybranych zdarzeń. Parametry modelu obliczono przy zastosowaniu metody momentów statystycznych dla dwóch scenariuszy: przyjmując warstwy opadu ustalone na podstawie jednego lub dwóch posterunków opadowych.

EN

The aim of this study was an evaluation of suitability of the conceptual Nash model for the simulation a flow hydrograph in a urbanized catchment – in the example of the Potok Służewiecki catchment in Warsaw. The evaluation of suitability of the model has been carried out on the basis of the analysis of the compatibility between measured and simulated maximum flows of hydrographs. This paper presents a procedure of the computer model developed by the author, which was used for simulation flows. The range of the work included the analysis of parameters of the Nash model (N, K), which were determined based on rainfall-runoff data for 13 selected events. The parameters in the Nash model were calculated using the method of statistical moments for two scenarios: assuming rainfall depths determined on the basis of one or two rainfall stations.

6

Adaptacja modelu Santa Barbara Unit Hydrograph do obliczania hydrogramu przepływów w zurbanizowanej zlewni Potoku Służewieckiego

Barszcz M.

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

|

2014

|

z. 61, nr 4

21--34

PL

Celem pracy jest przedstawienie procedury obliczeniowej hydrogramu przepływów za pomocą konceptualnego modelu Santa Barbara Unit Hydrograph (SBUH) oraz jej weryfikacja w zlewni cząstkowej Potoku Służewieckiego w Warszawie o powierzchni 14,7 km2. Weryfikacja tej procedury i modelu SBUH polegała na ocenie zgodności przepływów maksymalnych, obliczonych za pomocą modelu i pomierzonych w profilu „Rosoła”. Zakres pracy obejmuje wyznaczenie parametrów modelu (tc, Kr) metodą iteracyjną dla 25 zdarzeń opad-odpływ. Stosując metodę iteracyjną, uzyskano te same wartości dla pomierzonych i symulowanych przepływów maksymalnych. Na podstawie uzyskanych danych opracowano równanie, które umożliwia obliczenie czasu koncentracji (tc) w relacji do maksymalnej intensywności opadu efektywnego. Korelacja między tymi charakterystykami jest silnym związkiem liniowym (R = 0,73). Obliczone za pomocą równania czasy koncentracji wykorzystano do symulacji hydrogramów przepływów modelem SBUH. Wartości najmniejszego i największego błędu względnego (procentowego) ustalone na podstawie pomierzonych i symulowanych przepływów dla analizowanych zdarzeń, wynosiły odpowiednio –0,4 i 71,5%. Średni błąd obliczony przy uwzględnieniu wartości bezwzględnych błędów symulacji dla poszczególnych zdarzeń (zaniedbano znaki minus dla ustalonych błędów względnych) wynosił 17,2%. Do obliczenia opadu efektywnego zastosowano metodę SCS. Wartości parametru CN w tej metodzie wyznaczono dla analizowanych zdarzeń na podstawie danych opad-odpływ. Ustalone wartości wykorzystano do opracowania równania, które umożliwia obliczenie parametru CN na podstawie sumy opadu całkowitego.

EN

The aim of the study was to present the calculation procedure of a flow hydrograph using the conceptual Santa Barbara Unit Hydrograph (SBUH) model and its verification in the Służewiecki Stream sub catchment (A = 14.7 km2) in Warsaw. The verification of this procedure and the SBUH model was based on an assessment of the compatibility of maximum flows, calculated using the model and measured in the “Rosoła” profile. The scope of the work included determining the parameters of the model (tc, Kr) using the iterative method for 25 rainfall-runoff events. When determining the parameters of the model, there were no differences between the measured and simulated maximal flows. The obtained data were used to devise a formula which enabled the time of concentration (tc) to be calculated in relation to the maximum intensity of effective rainfall. The correlation between these characteristics is a strong linear relationship (R = 0.73). The times of concentration calculated using the formula were applied when simulating flow hydrographs by means of the SBUH model. The values of the smallest and the largest relative error (percentage), determined on the basis of measured and simulated flows for the analyzed events, amounted to 0.4 and 71.5%, respectively. The average error, calculated taking into account the absolute values of simulation errors for individual events (neglected minus signs for determined relative errors), amounted to 17.2%. When calculating the effective rainfall there was used the CN-SCS method. The CN parameters values of this method were established for analyzed events based on the rainfall-runoff data. The determined values were used to devise a formula which enabled the CN parameter to be calculated based on the sum of the total rainfall.

7

Wpływ uszczelnienia powierzchni zlewni na odpływ wód deszczowych

Bzymek B., Jarosińska E.

Czasopismo Techniczne. Środowisko

|

2012

|

R. 109, z. 1-Ś

41--57

PL

Tereny naturalne często zamieniane są na powierzchnie utwardzone czy uszczelnione. Stopień uszczelnienia powierzchni oraz infrastruktura komunikacyjna i hydrotechniczna w znacznym stopniu wpływają na zmianę relacji opad–odpływ na danym obszarze. Wszystkie te czynniki pociągają za sobą konsekwencje, których skutkiem często są liczne i gwałtowne powodzie. W artykule dokonano oceny wpływu rodzaju powierzchni na wielkość odpływu wód deszczowych z obszaru naturalnego i zurbanizowanego oraz wpływu uszczelnienia terenu na hydrogramy odpływu.

EN

Natural areas are often converted into paved or sealed surfaces. The degree of surface sealing, public transport and hydrotechnical infrastructure significantly alter the rainfall-runoff relationship in the area. All these factors entail consequences which often result in numerous and severe floods. The paper assesses the impact of surface conditions on the size of storm water runoff from both natural and urban area and the impact of seals on land runoff hydrographs.