Zastosowanie modeli jednowymiarowych (HEC-RAS, MIKE 11) do wyznaczania stref zagrożenia powodziowego na rzece Lubczy w zlewni Wisłoka

• Autorzy: Ksiazek L. , Wyrebek M. , Strutynski M. , Struzynski A. , Florek J. , Bartnik W.

Warianty tytułu

EN

Application of 1d models (HEC-RAS, MIKE 11) to designate flood hazard areas on the Lubcza river, the Wislok basin

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Do obliczenia układu zwierciadła wody dla przepływów prawdopodobnych w przypadku wyznaczenia stref zagrożenia powodziowego stosuje się modele jednowymiarowe, np. HEC-RAS, MIKE 11. Programy hydroinformatyczne HECRAS i MIKE 11 służą do modelowania przepływu wody w korycie i dolinie rzecznej wraz z obiektami inżynierskimi o złożonych konstrukcjach (mosty, przepusty, jazy i inne). Etapami powstawania modelu są: schematyzacja sieci rzecznej, pomiary geodezyjne, obejmujące koryto rzeczne i budowle inżynierskie, identyfikacja współczynników szorstkości, obliczenia hydrologiczne przepływów w wybranych przekrojach modelowanego cieku, stanowiące warunki brzegowe, obliczenia numeryczne wraz z kalibracją i weryfikacją modelu oraz wizualizacja wyników obliczeń. W artykule przedstawiono wyniki modelowania odcinka rzeki Lubcza w zlewni Wisłoka o długości ok. 8,7 km (zlewnia niekontrolowana), na którym zlokalizowanych jest 17 mostów oraz 12 stopni i progów wodnych. Podstawą analiz i porównania uzyskanych wyników modelowania są rzędne zwierciadła wody dla przepływów o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia oraz utworzony na ich podstawie Numeryczny Model Powierzchni Wody (NMPW). Strefy zagrożenia powodziowego powstają z przecięcia numerycznego modelu terenu (NMT) i NMPW. Znajomość układu zwierciadła wody umożliwia określenie stref zagrożenia powodziowego.

EN

1-dimensional models, e.g. HEC-RAS, MIKE 11 are used to calculate water surface elevation concerning probable discharges for flood hazard areas designation. Hydro-informatic software programs HEC-RAS and MIKE 11 are used for modeling of water discharge in the river bed and in the river valley, with engineering objects of complicated structure (bridges, culverts, weirs etc.). The following stages of modeling may be distinguished: schematisation of water network, geodetic measurements of the river bed and engineering buildings, identification of roughness coefficients, hydrological calculations of discharges in selected profiles of the modelled watercourse considering the boundary conditions, numeric calculations with calibration and verification of the model as well as visualisation of the calculations’ results. The paper presents the results of modeling of a sector of The Lubcza River in the Wislok basin having length equal 8,7 km (uncontrolled basin), in which 17 bridges and 12 weirs are located. The elevations of the water surface for discharges of the defined probability of exceedances and the Digital Model of the Water Surface (DMWS) are the basis for the analyses and comparison of the obtained results. Flood hazard areas occur on the intersection of the Digital Terrain Model (DTM) and DMWS. The knowledge of water surface permit the destination of the flood hazard areas.

Słowa kluczowe

PL

rzeki; rzka Lubcza; wezbrania wod; wezbrania powodziowe; przeplyw wody; modele hydrauliczne; modele obliczeniowe; modele jednowymiarowe; model MIKE 11; model HEC-RAS; strefa zagrozenia powodziowego

• Wydawca: -
• Czasopismo: Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Rocznik: 2010
• Numer: 08/1
• Opis fizyczny: s.29-37,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Ksiazek L.

• Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Al.Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków

autor

Wyrebek M.

autor

Strutynski M.

autor

Struzynski A.

autor

Florek J.

autor

Bartnik W.

Bibliografia

• Bartnik W., Książek L., Strużyński A., Florek J., Wyrębek M. Wyznaczenie stref zagrożenia powodziowego wraz z koncepcją ochrony przed powodzią terenów położonych w Gminie Boguchwała. 2008 (maszynopis).
• HEC-RAS user’s manual, www.hec.usace.army.mil/software/hec-ras
• Książek L., Wałęga A., Bartnik W., Krzanowski S. Kalibracja i weryfikacja modelu obliczeniowego rzeki Wisłok z wykorzystaniem transformacji fali wezbraniowej. 2010 (w druku).
• Markar M.S., Clark S.Q., Yaowu M., Jing Z. Evaluation of hydrologic and hydraulic models for real-time flood forecasting use in the Yangtze River Catchment. 8th National Conference on Hydraulics in Water Engineering, Australia 2004.
• Michalik A., Książek L. Dynamics of water flow on degraded sectors of mountain stream channels. Polish J. of Environ. Stud., Vol. 18, No. 4, 2009, s. 665–672.
• MIKE 11. A Modelling System for Rivers and Channels. DHI Denmark, 2009.
• Podhoranyi M., Sir B., Duricha M. Result comparison of simulations of design discharges using energy loss equation and dynamic wave approximation. GeoScience Engineering, Vol. LVI, No.1, 2010, s. 10–18.
• Rodriguez A., Bread D., Farías D., Bravo H.R., Castelló E., Hillman G., Weber J, Pagot M., Spalletti P. Hydraulic analyses for a new bridge over the Parana River. Argentina, Journal of Sediment Research, Vol. 18, No. 2, 2003, s. 166–175.
• Szymkiewicz R. Modelowanie matematyczne przepływów w rzekach i kanałach. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa 2000.