Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Reducing flood hazard by effective polder operation: A case study of the Golina polder

Malinger Albert, Wawrzyniak Małgorzata, Rybacki Maksymilian, Szałkiewicz Ewelina, Dysarz Tomasz

Meteorology Hydrology and Water Management. Research and Operational Applications

|

2023

|

Vol. 11, Iss. 1

1--21

EN

The aim of the study was to determine an effective variant of operation of the Golina polder to reduce flood hazard in the Warta River valley. We implemented a trial-and-error method for the development of computational variants. Our approach was based on staged analyses of alternatives, which took into account different locations and parameters of the inlet and outlet-controlling structures. Various control scenarios for flooding and draining the polder were also considered. A hybrid hydrodynamic model consisting of a 1D part for the main river area and a 2D part for the polder area was used for calculations. The model was built based on a digital elevation model (1 m resolution) and channel sections of the Warta River. The calibration was based on data collected during the flood in 2010 from the water gauge Sławsk (located directly at the Warta River) and water surface elevation measurements carried out in the polder area. Alternatives in subsequent stages were determined based on the results of previous stages, as well as experiences from the 2010 flood and consultations with the Regional Water Management Board in Poznań. The performance of the alternatives was evaluated according to six criteria that described the effectiveness of the polder operation in terms of its practical use and effectiveness in reducing flood hazard. The results showed that our approach made it possible to identify an effective variant of polder operation. Additional calculations were also performed to determine the magnitude of flows for which flooding of the polder should be considered to reduce downstream flooding.

2

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.

3

Supporting marine environment research by modeling

Jakacki Jaromir, Przyborska Anna, Darecki Mirosław

TASK Quarterly : scientific bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk

|

2018

|

Vol. 22, No 4

351--363

EN

The Centre of Informatics – Tri-City Academic Supercomputer and Network (CI TASK) was founded over twenty-five years ago, in 1994. It was a very important initiative undertaken as a result of rapid development of computer technology and one of its main goals was to integrate the computer resources of scientific communities in the Tri-City. CI TASKstarted to provide computing resources and the first steps in the world of high-performance computing must have been proved to be a significant challenge. The scientific community of the Institute of Oceanology has been cooperating with that computing centre since the very beginning.Currently, CI TASKprovides the widest set of tools and hardware that can be used for ocean modeling purposes. The main goal of this work is expression of appreciation and gratitude for the people who have contributed to the developing of this institution and helped in the work using their tools.CI TASK has been helpful in a great number of past and present tasks, however, in this paper we would like to present only three results of our work – a coupled ice-ocean model of the Baltic Sea, assessment of contamination for potential leak age from chemical munition dumped after the Second World War, and the currently operating SatBaltic system.

4

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.

5

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.

6

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.

7

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.

8

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.

9

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.

10

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.

11

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.

12

A hydrodynamic model coupled with GIS for flood characteristics analysis in the Biebrza riparian wetlend

Chormański J., Mirosław-Świątek D., Michałowski R.

Oceanological and Hydrobiological Studies

|

2009

|

Vol. 38, No.1

65-73

EN

The paper presents the application of the hydrodynamic 1D unsteady model for calculating hydro-ecological flood characteristics in the Lower Biebrza River Basin located in northeastern Poland. The 1D model is combined with the Digital Elevation Model for determining of flood extent. The model was calibrated using measurements of flood extent and verified comparing calculated flood extent to satellite images. Consequently, the flood characteristics important for plant communities of the riparian wetland were calculated for vegetation season (February- September) daily time series (1961-1996). Then, their relations to particular generalized groups of vegetation were analyzed. The results show a significant congruity between the type of vegetation and calculated flood characteristics. The hydrodynamic model was confirmed to be a useful tool for calculating flood characteristics.

13

Wind- and density-driven water circulation in the Southern Baltic Sea - a numerical analysis

Herman A., Jankowski A.

TASK Quarterly : scientific bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk

|

2001

|

Vol. 5, No 1

29-58

EN

The study focuses on the hydrodynamic processes in the southern Baltic Sea, with special interest in the Stolpe Channel - the only deep water connection between Bornholm Basin to the west and Gdansk and Gotland Basins to the east. The Channel is an area of strong interactions of wind- and density-driven currents that may lead to a complex flow structure. A three-dimensional numerical model was applied to an analysis of processes mentioned above. Three model versions of different spatial resolution (5, 3 and 1Nm) were used to investigate an influence of this parameter on the model results. The simulations were performed for four main wind directions, for a variable in time wind speed. It was shown that water circulation in the southern Baltic is to a high degree dependent on local anemobaric conditions. The results confirm the hypothesis of Krauss and Brugge that the flow in the Channel is opposite to the wind direction. Numerical grid step can have a decisive influence on the modeled circulation patterns, especially when barotropic andbaroclinic flow components counteract. In such situations - when the flow is bidirectional and mesoscale eddies are generated - high resolution of the model is particularly important.