MODELOWANIE HYDRODYNAMICZNE SYSTEMU KANALIZACJI DESZCZOWEJ

Modelowanie hydrodynamiczne staje się w dzisiejszych czasach ważnym narzędziem do analizy, symulacji oraz przewidywania różnych sytuacji mogących pojawić się w trakcie eksploatacji sieci. Co więcej nowoprojektowane sieci kanalizacyjne na etapie projektowania muszą posiadać model hydrodynamiczny, który pozwala na sprawdzenie częstości wylewów oraz występowania ciśnieniowych przepływów ścieków w przewodach. Ważnym aspektem podczas tworzenia tego typu symulacji jest posiadanie dużego zakresu danych dotyczących opadu deszczu. Im większa ich ilość tym lepiej można prognozować ewentualne możliwości podtopień oraz przeciążeń sieci oraz urządzeń. Dodatkowo mogą one służyć do tworzenia modeli opadowych, takich jak deszcz modelowy Eulera typu II. Tego typu modele umożliwiają weryfikację wyznaczonych średnic kanałów i wielkości urządzeń znajdujących się w systemie kanalizacyjnym. Istnieje wiele programów komputerowych służących do wykonywania oraz analizy modeli hydrodynamicznych systemów kanalizacyjnych. Część z nich, to jednak programy płatne, stąd szczególną popularnością cieszy się ogólnodostępny i darmowy amerykański program SWMM 5.0. Tematem opracowania jest utworzenie modelu hydrodynamicznego projektowanego systemu kanalizacji deszczowej dla zadanej zlewni obliczeniowej. Przedstawiono zagadnienia dotyczące modelowania hydrodynamicznego. Ostatecznie dokonano analizy działania sieci przy obciążeniu deszczem rzeczywistym oraz opadem modelowym Błaszczyka. Zwrócono szczególną uwagę na wielkość odpływu z poszczególnych zlewni cząstkowych, przepływ oraz prędkość przepływu ścieków w kanałach deszczowych oraz na występowanie wypływu ścieków na powierzchnię terenu i przepływów ciśnieniowych w przewodach grawitacyjnych.

Pełny tekst (pdf)

[1]    Arbeitsblatt DWA-A 118. Hydraulische Bemessung Und Nachweis von Entwässerungssystemen, DWA, Hennef, 2006.

[2]    Błaszczyk W., Stamatello H., Błaszczyk P.: Kanalizacja: Sieci i pompownie. Tom I, Arkady, Warszawa, 1983.

[3]    Burger G., Sitzenfrei R., Kleidorfer M., Rauch W.: Parralel flow routing in SWMM 5, Environmental Modelling Software, vol. 53, 2014, pp. 27-34.

[4]    Horton R. E.: The role of infiltration in the hydrologic cycle, Transactions, American Geopfysical Union 14th Ann Mtg reports and papers, 1933, pp. 446-460.

[5]    Huang B., Zhu X., Zheng J., Xie L., Zhao H.: Drainage Simulating for the effect of type of urban water consumption to the combined drainage networks based on SWMM, IEEE, 2012.

[6]    Hydrauliczne obliczenia sieci kanalizacyjnych wg normy PN EN 752 i Wytycznej ATV-DWVK A118. Program HYKAS. Instrukcja obsługi wersji 10, Wydawnictwo Seidel-Przywecki, Warszawa, 2010.

[7]    HYKAS Kurzbeschreibung, Rehm, 2014.

[8]    HYSTEM-EXTRAN Produktinformation, ITWH, Hannover,  2014.

[9]    Kaźmierczak B., Kotowski A.: Weryfikacja przepustowości kanalizacji deszczowej w modelowaniu hydrodynamicznym, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wroclawskiej, Wrocław, 2012.

[10]  Kotowski A., Kaźmierczak B., Dancewicz A.: Modelowanie opadów do wymiarowania kanalizacji, Polska Akademia Nauk, Warszawa, 2010.

[11]  Park H., Johnson T. J.: Hydrodynamic modeling in solving combined Sewer problems: a case study, Water Research, vol. 6, no. 6., 1998, pp. 1948-1956.

[12]  Park S., Lee K., Park I., Ha S.: Effect of the aggregational level of surface runoff fields and sewer network for a SWMM simulation, Desalination, vol. 226, 2008, pp. 328-337.

[13]  PN-EN 752:2008, Zewnętrzne systemy kanalizacyjne.

[14]  Rossman L. A.: Storm Water Management Model User’s Manual. Version 5.0, United States Environmental Protection Agency, Cincinnati, OH, 2009.

[15]  Słyś D.: Zrównoważone systemy odwodnienia miast, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław, 2013.

[16]  Software for Water Environments. Software Catalogue 2014, DHI, 2014, pp. 9-11.

[17]  http://mikebydhi.com/Products/Cities/MIKEURBAN.aspx [dostęp: 20 maja 2014 r.].

[18]  http://www.itwh.de/S_extinfo.htm#HYSTEM-EXTRAN-EXTRAN_6 [dostęp: 20 maja 2014 r.].

[19] Skotnicki M.: Przegląd programów do obliczeń sieci kanalizacyjnych. Przegląd Komunalny, No. 7, 2005.

[20] Skotnicki M., Sowiński M.: The influence of depression storage on runoff from impervious surface of urban catchment, Urban Water Journal, 2013, Taylor & Francis Group, DOI:10.1080/1573062X.2013.839717.