Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

Coastal upwelling by wind-driven forcing in the Caspian Sea: A numerical analysis

Fallah Fatemeh, Mansoury Dariush

Oceanologia

|

2022

|

No. 64 (2)

363--375

EN

In this study, wind-driven coastal upwelling in the Caspian Sea was investigated using a developed three-dimensional hydrodynamic numerical model based on the Princeton Ocean Model (POM). The model was forced with wind fields and atmospheric fluxes from the ECMWF database and it considers freshwater inflows from the Volga, Kura and Ural Rivers. This model was implemented for 10 years (2008–2018). Findings indicated that the upwelling in the Caspian Sea was due to effects of wind and bottom topography, often occurring from May to September. In June and July, in the eastern part of the middle and sometimes southern basins, up to 3°C water temperature difference occurs between coastal and offshore areas. The vertical temperature gradient in the middle basin was larger than that in the southern basin. Upwelling in August in the eastern coasts of the middle basin within 25 km of coast from the depth of 15 m to the surface was shown, which was due to the effects of wind and bottom topography. In the middle basin, the highest vertical velocities caused by upwelling in June, July and August were 12, 13.82, and 10.36 m/day, respectively.

3

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.

4

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.

5

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.

6

Zastosowanie programu SWMM do oceny funkcjonowania oczyszczalni wód deszczowych

Górski J., Szeląg B., Bąk Ł.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2016

|

T. 16, z. 2

17--35

PL

Prognoza jakości i ilości ścieków deszczowych oraz osadów ściekowych jest bardzo złożona ze względu na stochastyczny charakter zjawisk opadowych oraz procesów gromadzenia i zmywania zanieczyszczeń deponowanych na powierzchni zlewni. Ma to szczególnie duże znaczenie w projektowaniu ciągów technologicznych oczyszczalni wód deszczowych (OWD), gdzie przyjęcie błędnych założeń na etapie obliczeń może doprowadzić do nieprawidłowego funkcjonowania poszczególnych obiektów i urządzeń. Przedstawiona w artykule wstępna ocena funkcjonowania oczyszczalni wód deszczowych przy ul. Witosa w Kielcach, do której dopływają ścieki głównie z terenu pod zabudową jedno- i wielorodzinną, stanowi pierwszy etap badań, mających na celu stworzenie modelu matematycznego analizowanego fragmentu sieci kanalizacyjnej. Model numeryczny oczyszczalni wód deszczowych (OWD) wykonano w programie SWMM (ang. Storm Water Management Model) na podstawie dokumentacji projektowej obiektu oraz wizji terenowej, natomiast model hydrodynamiczny zlewni wraz z siecią kanalizacji deszczowej – na podstawie map topograficznych i zasadniczych. Do obliczeń średniego jednostkowego natężenia deszczu (q) wykorzystano 33 zdarzenia opadowe zarejestrowane w latach 2010–2011, podczas których czas trwania deszczu i wysokość warstwy opadu zmieniały się odpowiednio w zakresach td = 12–1244 min oraz P = 1,8–44,6 mm. Przeprowadzone symulacje działania OWD wykazały, że gdy średnie jednostkowe natężenie deszczu przyjmowało wartości poniżej 10 dm3∙(ha∙s)-1, stopień redukcji zawiesin ogólnych (η) w osadniku zmieniał się w granicach 0,78–0,98, a gdy q = 10–75 dm-1∙(ha∙s), to η = 0,69–0,88. Wykonane w pracy obliczenia mają charakter wyłącznie szacunkowy, ponieważ model nie został skalibrowany na podstawie rzeczywistych wartości natężenia przepływu ścieków deszczowych oraz stężenia zawiesin ogólnych.

EN

Due to the stochastic character of precipitation phenomena combined with an accumulation of pollutants in the catchment area and their wash-off, the prediction of stormwater quantity and quality, its sediments is very complex. It is especially important when designing the stormwater treatment plant’s (STP) stages of technological lines, because there can be massive calculation errors at selection and functions of particular objects and equipment. The preliminary evaluation, of stormwater treatment plant in Witosa St., Kielce shown in the above article, where stormwater runs off mainly from housing estates of single and multi-family houses, is the first stage of researches concerning preparation of the mathematical model of analysed part of a sewer system. The numerical model STP was made by SWMM software and was based on the working plans of the object and field studies, whereas the hydrodynamic modelling with stormwater drainage system were made according to topographic and basics maps. 33 rainfall events were used to measure the amount of average rainfall intensity. They were registered between 2010 and 2011. During that time the rainfall duration and depth of precipitation changed as follows: td = 12–1244 min and P = 1.8– 44.6 mm. The simulations done by STP shown that in case of average rainfall intensity below 10 dm3∙(ha∙s)-1 the reduction of TSS (η) in a catch basin would change into 0,78–0,98, for q = 10–75 dm3∙(ha∙s)-1, the result was η = 0,69–0,88. The calculations carried out at work are only approximate, because the model was not calibrated on the basis of the actual value of the stormwater flow, the rainfall amount and total suspended solids concentrations.

7

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.

8

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.

9

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.

10

Formation and species composition of stormcast beach wrack in the Gulf of Riga, Baltic Sea

Suursaar Ű., Torn K., Martin G., Herkül K., Kullas T.

Oceanologia

|

2014

|

No. 56 (4)

673--695

EN

The aim of the study was to investigate hydrodynamic effects on the formation of beach wrack at three locations in the northern Baltic Sea and to quantify the differences between the composition of species found in the beach wrack and in the neighbouring sea. Hydrodynamic measurements and modelling indicated that the beach wrack was mostly of local origin and that it was formed during high sea level and wave events. Comparison of the methods of beach wrack sampling and seabed sampling (diver, underwater video) demonstrated that beach wrack sampling can be considered an alternative tool for describing the species composition of macrovegetation in near-coastal sea areas. Although the hydrodynamic variability is greater in autumn and more biological material is cast ashore, the similarity between the two sampling methods was higher in spring and summer.

11

Analiza odpadów na potrzeby wymiarowania sieci i zbiorników retencyjnych w kanalizacji

Pochwat K, Słyś D, Dziopak J

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2013

|

Nr 7

269--272

PL

Dotychczasowe badania dotyczące parametrów projektowych zbiorników retencyjnych bazują na stacjonarnych metodach obliczeniowych, które stanowią znaczne uproszczenie zjawisk zachodzących w układzie „opad - zlewnia - sieć kanalizacyjna". Biorąc pod uwagę postępujący rozwój narzędzi obliczeniowych, które umożliwiają lepsze odzwierciedlenie rzeczywistości, zasadne jest korygowanie metod projektowania zbiorników reten¬cyjnych. W publikacji przedstawiono wyniki wstępnych badań, których celem jest weryfikacja stosowanych procedur obliczeniowych w oparciu o badania hydrodynamiczne, przeprowadzone dla rzeczywistych danych opadowych.

EN

Current research on hydraulic parameters of storage reservoirs is based on stationary calculation methods, which simplify the phe-nomena occurring in the system 'precipitation - subcatchment - the sewerage system'. Taking into account development of computational tools that enable research to better reflect reality, improvement of storage reservoirs designing methods is highly appropriate. The paper presents the results of the preliminary research which aim was to verify calculation procedures. The research is based on hydrodynamic studies carried out for the precipitation data collected on-site.

12

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.

13

Currents and waves in the northern Gulf of Riga: measurement and long-term hindcast

Suursaar Ű., Kullas T., Aps R.

Oceanologia

|

2012

|

No. 54 (3)

421-447

EN

Based on measurements of waves and currents obtained for a period of 302 days with a bottom-mounted RDCP (Recording Doppler Current Profiler) at two differently exposed locations, a model for significant wave height was calibrated separately for those locations; in addition, the Gulf of Riga-Väinameri 2D model was validated, and the hydrodynamic conditions were studied. Using wind forcing data from the Kihnu meteorological station, a set of current, water exchange and wave hindcasts were obtained for the period 1966-2011. Current patterns in the Gulf and in the straits were wind-dependent with characteristic wind switch directions. The Matsi coast was prone to upwelling in persistent northerly wind conditions. During the hindcast period, currents increased along the Ko~iguste coast and in the Suur Strait, waves decreased noticeably off Ko~iguste but fluctuated without a clear linear trend near Matsi. The spatially contrasting results for differently exposed coasts were related to the corresponding variations in local wind conditions and to changes in atmospheric circulation patterns over northern Europe.

14

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.

15

Hydrodynamiczne modelowanie procesu migracji i akumulacji węglowodorów w basenie naftowym zapadliska przedkarpackiego

Zawisza L.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2007

|

T. 24, z. 1

643-652

PL

Z analizy ciśnień złożowych oraz zmian mineralizacji i chemizmu wód wgłębnych w utworach miocenu zapadliska przedkarpackiego wynika, że w utworach tych występują dwa różne systemy hydrodynamiczne. Wody podziemne w północnej części zapadliska przedkarpackiego płyną z północy (od wychodni miocenu) na południe, natomiast w części południowej z południa (tzn. spod Karpat) na północ. Następnie wody te łączą się ze sobą i płyną główną osią zapadliska, wzdłuż brzegu Karpat, w kierunku wschodnim. Kierunki przepływu wód wgłębnych w części zewnętrznej (północnej) zapadliska są zatem dośrodkowe, a w części centralnej (południowej) odśrodkowe. Na tle przedstawionej w artykule klasyfikacji basenów naftowych, basen zapadliska przedkarpackiego jest basenem przejściowym pomiędzy basenem odśrodkowym a dośrodkowym i należy do obszarów bardzo perspektywicznych. Potencjalne pułapki złożowe powinny być związane ze strefami o podwyższonej mineralizacji wód wgłębnych, podwyższonej przepuszczalności oraz podwyższonej prędkości filtracji. Prawidłowości te potwierdzają liczne odkryte do tej pory w zapadlisku przedkarpackim złoża gazu ziemnego. W pracy przedstawiono wyniki hydrodynamicznego modelowania procesu migracji i akumulacji węglowodorów w basenie naftowym zapadliska przedkarpackiego. Dane dotyczące rozkładu pola hydrodynamicznego, prędkości filtracji oraz zmian chemizmu wód podziemnych posłużyły do wyznaczenia stref perspektywicznych dla występowania złóż gazu ziemnego.

EN

The analysis of reservoir pressures and changes in mineralization and chemistry of groundwaters in the Miocene beds of the Carpathian Foredeep reveals that two different hydrodynamic systems exist there. Groundwaters in the north part of the Carpathian Foredeep run southward from the Miocene outcrop, whereas in the south part they go northwards from under the Carpathians. Then they join and run eastwards along the main axis of the foredeep, along the edge of the Carpathians. The flow of groundwaters in the external (north) part of the foredeep is centripetal, whereas in the central (south) part - they are centrifugal. Basing on the presented classification of petroleum basins, the Carpathian Foredeep can be classified as a transient between centrifugal and centripetal basins, and as highly perspective. Potential petroleum traps should be related with zones of increased salinity of waters, higher permeability and filtration velocity. These regularities can be confirmed by numerous natural gas fields discovered in the Carpathian Foredeep. The results of hydrodynamic modelling of hydrocarbons migration and accumulation in the Carpathian Foredeep petroleum basin are presented in the paper. On the basis of the distribution of hydrodynamic field, filtration velocity and changes in chemical composition of groundwaters the natural gas perspective zones were indicated.

16

Hydrodynamic modelling, environmental tracers and hydrochemistry of a confined sandy aquifer (Kędzierzyn-Głubczyce Subtrough, SW Poland)

Witczak S., Szklarczyk T., Kmiecik E., Szczepańska J., Zuber A., Różański K., Duliński M.

Geological Quarterly

|

2007

|

Vol. 51, No 1

1-16

EN

Sarmatian sands and bur ied Pleis to cene val leys of the Kedzierzyn-Głubczyce Subtrough represent one of the main aquifers in southern Poland ( MGWB-332 - Major Ground Water Basin). This aquifer is intensively exploited, supplying tap water for the human population and for industry in the whole area; but, being confined, it has no influence on the ground water ecosystems. Two Ground Water Bodies (GWB-128 and GWB-129), introduced by administrative decisions according to EUDirectives, approximately cover the area of MGWB-332. The present study is related to the eastern part, the Sarmatian and buriedval eys sands of MGWB-332, i.e. to the most im - portant part of the multiaquifer GWB-129 which in profile consists of Holocene and Pleistocene sands, confined Sarmatian and Pleistocene buried valley sands, and Badenian sands. The presence and influence of deeper permeable formations is not addressed. The Sarmatian and Badenian aquifers are recharged and drained mainly by vertical seepages. Hydrodynamic modelling of the whole Kędzierzyn-Głubczyce Subthrough and tracer data indicate modern ages at the out crops of the Sarmatian under the Pleistocene deposits and mid to early Holocene ages close to the Odra River valley. Waters are of the HCO3-Ca type, changing at the centre of the Sarmatian to the SO4-Ca type due to the contribution of ascending sulphate water from the Badenian strata, whereas water in the buried Quaternary valley is of the HCO3-Na type, which means no significant contribution of ascending waters. Polluted modern waters occur only at the north west ern boundary in the area of the hydrogeological window. The quality of waters and their hydrochemistry result from water-rock in teractions and seepage exchanges with overlying and underlying aquifers belonging to the same GWB. Natural distributions of most major, minor and trace constituents are very wide, exemplifying difficulties in defining the quality of water in aunique way for the whole aquifer and particularly for the investigated multi-aquifer GWB.

17

Wykorzystanie danych lotniczego skaningu laserowego do klasyfikacji pokrycia terenu dla modelowania hydrodynamicznego

Tymków P., Borkowski A.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

Vol. 16

537--546

PL

Badania nad problematyką zapobiegania powodzi wymagają budowy modeli matematycznych przepływów wezbraniowych. Obliczenia hydrodynamiczne wykonywane są w oparciu o dane charakteryzujące geometrię doliny rzeki oraz opory przepływu, które zależą od pokrycia terenu. W artykule podjęto próbę wykorzystania danych lotniczego skaningu laserowego, wykonanego na potrzeby budowy numerycznego modelu terenu (NMT) dla modelowania hydrodynamicznego, do automatycznej nadzorowanej klasyfikacji pokrycia terenu. Klasyfikację tę oparto o wielowarstwowe sztuczne sieci neuronowe typu feed-forward. Wektor cech klasyfikowanych obiektów (klasyfikacja per-piksel) stanowiły dane o wysokości form pokrycia terenu, kolorowe zdjęcia lotnicze, dane charakteryzujące teksturę obszarów na zdjęciach oraz intensywność odbicia fali elektromagnetycznej skaningu laserowego. Wysokości form pokrycia terenu obliczone zostały na podstawie NMT i numerycznego modelu pokrycia terenu (NMPT) wygenerowanego z danych skaningu lotniczego. Niemetryczne zdjęcia lotnicze wykonane aparatem cyfrowym, poddane kalibracji i mozaikowaniu, stanowiły źródło informacji o jasności odbicia światła obiektów oraz były podstawą obliczeń teksturowych opartych o metodę macierzy sąsiedztwa (GLCM). Jako wektory uczące sieci neuronowej wybrano dziesięć pól testowych o powierzchni 400 m², w tym pięć klas roślinności wysokiej. Otrzymane rezultaty przedstawiono w formie graficznej oraz wykonano ilościową ocenę zgodności wyników z klasyfikacją przeprowadzoną w sposób manualny. Obliczone w tym celu wartości współczynnika κ potwierdzają dużą zgodność wyników klasyfikacji automatycznej z oczekiwanym rezultatem.

EN

Flood protection research requires building mathematic models of flood flows. Hydraulic calculations are carried out on the basis of geometrical description of the valley as well as on surface roughness which depends on a land cover. Currently, geometric description of the modeling area in the form of cross-sections is often replaced with a digital terrain model (DTM). The data which is required to build DTM can be collected with photogrammetry or the airborne laser scanning method. An attempt at using airborne laser scanning data which was made for DTM and digital surface model (DSM) interpolation, for supervised classification of land cover was discussed. The classification was based on feed-forward artificial neural networks. Two cases were investigated: variant I - overall classification using one artificial neural network with 2 hidden layers of 10 neurons and variant II - individual recognition using different networks with one hidden layer of 10 neurons for each class. The feature vector of classified object (per-pixel classification) included: data concerning vegetation height, color aerial photographs, texture features and laser wave intensities. Heights of vegetation were calculated on the basis of DTM and DSM which were created for hydrodynamic modelling. Non-metric aerial photographs were taken by digital camera. After calibration and mosaic they served as sources of information about the lightness of objects. It was also a basis of GLCM (Grey Level Co-occurrence Matrix) texture feature calculations. Ten training fields of 400 m² were chosen as training vectors. Five of them represented various types of high vegetation. The collected data were visualized and computed numerically. A Kappa (κ) coefficient built on the basis of a confusion matrix was used for the quantitative assessment. The high similarity of the obtained results and reference data was confirmed by the value of the calculated kappa coefficient. Better results were obtained for individual classification (variant II) when the kappa value was 0.86.

18

Rejestracja doliny rzeki Widawy z wykorzystaniem lotniczego skanowania laserowego

Borkowski A., Gołuch P., Wehr A.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

Vol. 16

53--62

PL

W ramach projektu badawczego wykonano skaning laserowy doliny rzeki Widawy, w okolicy Wrocławia. Wykorzystano w tym celu prototypowy skaner ScaLARS (CW scanner), skonstruowany w Instytucie Nawigacji Uniwersytetu Stuttgarcie, a do rejestracji sygnału GPS i INS wykorzystano system Applanix POS/AV 510. Skaning wykonano dla 20 kilometrowego ujściowego odcinka rzeki Widawy w pasie o szerokości 2 km. Zarejestrowano około 150 milionów punktów ze średnią rozdzielczością około 3 pkt/m2 i dokładnością wysokościową na poziomie 0.2 m. Skaning laserowy doliny Widawy wykonany został dla pozyskania danych dla potrzeb modelowania hydrodynamicznego. W pracy podano podstawowe informacje dotyczące systemu ScaLARS, oraz doświadczenia związane z realizacją projektu. Omówiono produkty pochodne skaningu oraz ich przydatność w procesie modelowania hydrodynamicznego.

EN

Airborne Laser Scanning (ALS) is a modern technology, which within last years has revolutionized the process of collecting data on terrain topography, especially in afforested terrains and wooded areas. The laser scanning system integrates three measuring techniques: GPS, INS and laser scanning. The airborne laser scanning of the Widawa river valley near Wrocław was performed in the research project. A prototype scanner - ScaLARS, constructed at Institute of Navigation, University of Stuttgart, was used. The Applanix POS/AV 510 system (Position and Orientation System for Airborne Vehicles) was used for GPS and INS signals registration. The ScaLARS, as opposed to commercial systems, uses the Continuous Wave (CW scanner). The project involved scanning 20 kilometres of the Widawa river estuary with a width range of about 2 km. The calibration of system was executed in support of control areas measured by GPS techniques. The mean error of calibration in reference to control areas carried out 0.3 m along the flight direction and across the flight direction, as well as 0.1 m in the vertical direction About 150 million points were registered with an average resolution of about 3pts / m2. The vertical accuracy of laser scanning was estimated at the level of 0.2 m based upon a large-scale map (1:500) using infrastructure elements. The laser scanning of the Widawa river valley was executed in order to collect data for hydrodynamic modelling. Traditionally, the laser scanning data is used for generation of Digital Terrain Models (DTM) and Digital Surface Models (DSM). The spatial distribution of laser points on forest terrain is also useful information for hydrodynamic modelling. The ScaLARS system also records the intensity of the reflection of the laser ray as well as the quality parameters of the registered returned signal. Moreover, this information can be helpful in classifying land cover that is necessary in hydrodynamic modelling. In this paper, the basic data on the ScaLARS system and the research carried out while implementing the project were presented. Additional products of laser scanning, as well as their usefulness in hydrodynamic modelling were also shown.

19

Hydrodynamiczne modelowanie basenów osadowych na przykładzie basenu permskiego monokliny przedsudeckiej

Zawisza L., Piesik-Buś W.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2005

|

R. 22/1

469--478

PL

W pracy przedstawiono podstawy teoretyczne modelowania i hydrodynamicznej klasyfikacji naftowych basenów osadowych. Podstawą hydrodynamicznej klasyfikacji basenów naftowych są zjawiska różnicujące fazę płynną, a zwłaszcza zjawiska związane z ruchem płynów złożowych. Zdefiniowanie typu basenu hydrodynamicznego polega na określeniu, w jakim stadium rozwoju znajduje się on aktualnie: przed, w trakcie czy po inwazji wód filtracyjnych. Biorąc pod uwagę dane dotyczące rozkładu ciśnień złożowych, kierunków i prędkości przepływów wód podziemnych oraz właściwości płynów złożowych wydzielono trzy główne typy basenów naftowych: juwenilny (odśrodkowy), przejściowy (dośrodkowy) i dojrzały (statyczny). Zjawiska fizyczne oraz związki zachodzące pomiędzy nagromadzeniami węglowodorów a towarzyszącymi im wodami złożowymi i ciśnieniami predysponują typ pierwszy jako najbardziej perspektywiczny, a praktycznie eliminują jako nieperspektywiczny trzeci typ basenu. Podsumowując wyniki dotychczasowych rozważań hydrodynamicznych przeprowadzonych dla basenu permskiego monokliny przedsudeckiej, można stwierdzić, że basen ten jest basenem odśrodkowym (juwenilnym) i jest on bardzo perspektywiczny.

EN

Theoretical fundamentals of modelling and hydrodynamic classification of sedimentary oil basins are presented in the paper. Hydrodynamic classification of oil basins is based on the effects differentiating the liquid phase, especially the movement of reservoir fluids. Definition of this type of hydrodynamic basin lies in determining its development stage at present: before, during or after the invasion of infiltration waters. Bearing in mind data of reservoir pressures distribution, directions and flow rates of groundwaters, as well as properties of reservoir fluids, three main types of sedimentary basins have been distinguished: juvenile (centrifugal), transient (centripetal) and mature (static). Physical phenomena and interrelations taking place between accumulated hydrocarbons and the accompanying reservoir waters and pressures predestine the first type as most perspective; the third type is usually eliminated as non-perspective. The so far final results of hydrodynamic analyses for the Permian basin in the Fore-Sudetic Monocline prompt the conclusion that the basin is a very perspective juvenile (centrifugal) basin.

20

Coastal up- and downwelling in the southern Baltic

Kowalewski M., Ostrowski M.

Oceanologia

|

2005

|

No. 47 (4)

453-475

EN

A three-dimensional hydrodynamic model was used to determine 12 zones of up- and downwelling in the southern part of the Baltic Sea. On the basis of a seven-year numerical simulation, the annual frequency of up- and downwelling events in various regions was analysed, their vertical velocity evaluated and the probability of their occurrence for different wind directions calculated. Verification of the model results demonstrated their good correspondence with satellite images, on average equal to 92%. The poorest consistency was recorded for upwelling in the Bornholm region (81%). The annual average frequency of strong upwelling (velocities >10-4 m s-1) ranged from c. 5-7% off the eastern coasts of the southern Baltic to >31% along the north-eastern coast of Bornholm. Along the Polish coast (excepting the Vistula Spit) downwelling was recorded more frequently than upwelling. The frequency of strong vertical currents was highest in the area to the north of the Hel Peninsula, where high percentages of strong upwelling (27.1%) and downwelling (37.1%) were recorded.