Stabilizacja pokrywy lodowej poprzez redukcję odpływu ze zbiornika Włocławek

• Autorzy: Kolerski T.

Warianty tytułu

EN

Ice cover progression due to flow regulation at the Wloclawek dam

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Elektrownie i zbiorniki wodne położone w rejonach, gdzie mamy do czynienia ze zjawiskami lodowymi, wymagają specyficznego działania w celu efektywnego zarządzania nimi w sezonie zimowym. Pokrywa lodowa prowadzi do nieuniknionych strat w produkcji energii elektrycznej, jednak strata ta może być zminimalizowana poprzez utworzenie stosunkowo gładkiej pokrywy. Można to uzyskać poprzez odpowiednią eksploatację budowli piętrzącej. Aby uniknąć problemów związanych z blokowaniem ujęć wody poprzez ich obmarzanie, należy prowadzić działania w celu ograniczenia produkcji śryżu w zbiorniku wodnym. Na skutek istnienia ciągłej pokrywy lodowej woda będzie izolowana od czynników atmosferycznych, co przełoży się na brak śryżu w zbiorniku. Na przykładzie zbiornika wodnego Włocławek wykazano skuteczność czasowego zmniejszenia natężenia przepływu przez stopień wodny w celu stabilizacji gładkiej pokrywy lodowej. Symulacje przeprowadzono przy wykorzystaniu modelu matematycznego DynaRICE, wykalibrowanego dla rozpatrywanego obszaru.

EN

For hydropower generation in northern regions, the annual occurrence of river ice presents various problems of operation and management. The existence of ice can lead to a substantial loss in power production. This loss in power due to the presence of ice cover, however, can be mineralized with appropriate ice control operations. Frazil ice in water reservoirs may accumulate or can completely block the trash rack and rapidly and unexpectedly shut down the intake facility. Due to existence of solid ice cover, water is isolated from meteorological condition and frazil ice is not produced. This paper discuss possible operations on Włocławek reservoir leading to ice cover progression. Calibrated, two dimensional mathematical model DynaRICE was used for the simulations.

Słowa kluczowe

PL

zbiorniki wodne; zbiornik Wloclawek; pokrywa lodowa; stabilizacja; symulacja numeryczna; powierzchnia wody; bilans cieplny; odplyw wody; regulacja odplywu

EN

water reservoir; Wloclawek Reservoir; ice cover; stabilization; numerical simulation; water surface; thermal balance; water outflow; outflow regulation

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus
• Rocznik: 2015
• Tom: 14
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.229-240,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Kolerski T.

• Katedra Hydrotechniki, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska, Politechnika Gdańska, ul.Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk

Bibliografia

• Bijeljanin, M., Clark, S. (2010). Development of a Numerical Model for Predicting Ice Conditions on the Upper Nelson River, 20th IAHR International Symposium on Ice. Lahti, Finland.
• Ettema, R., Kirkil, G., Daly, S. (2009). Frazil ice concerns for channels, pump-lines, penstocks, siphons, and tunnels in mountainous regions, Cold Reg. Sci. Technol., 55(2), 202–211.
• Gebre, S., Alfredsen, K., Lia, L., Stickler, M., Tesaker, E. (2013). Review of ice effects on hydropower systems. J. Cold Regions Engin., 27(4), 196–222.
• Grześ, M. (1991). Zatory i powodzie zatorowe na dolnej Wiśle. Mechanizmy i warunki. PAN, Inst. Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania, Warszawa.
• Hammar, L., Shen, H.T., Evers, K-U., Kolerski, T., Yuan, Y., Sobczak, L. (2002). A laboratory study of freeze-up ice runs in river channels. 16th IAHR International Symposium on Ice, Dunedin, NZ, 3, 22–29.
• Hydroprojekt Warszawa (2002). Budowa stopnia wodnego w Nieszawie–Ciechocinku. Koncepcja programowo-przestrzenna. Cz. 1.
• Kolerski, T. (2011). Numerical modeling of ice jam formation in the Włocławek Reservoir. Task Quart., 15(3–4), 283–295.
• Lal, A.M.W., Shen, H.T. (1989). An unsteady flow model for the Upper Niagara River. CEE Report 89-12, Clarkson University, Potsdam, New York, USA.
• Lal, A.M.W., and Shen, H.T. (1991). Mathematical model for river ice processes. J. Hydraulic Engin., ASCE, 117(3), 851–867.
• Liu, L., Shen, H.T. (2003). A two-dimensional characteristic upwind finite element method for Transitional Open Channel Flow, CEE Report 03-04. Clarkson University, Potsdam, New York, USA.
• Liu, L., Shen, H.T. (2005). CRISSP2D Version 1.0 Programmer’s Manual. CEE Report 05-19. Clarkson University, Potsdam, New York, USA.
• Malenchak, J., Doering, J., Shen, H.T., Morris, M. (2008). Numerical simulation of ice conditions on the Nelson River. 19th IAHR International Symposium on Ice. Vancouver, British Columbia, Canada, 251–262.
• Matousek, V. (1984a). Types of ice run and conditions for their formation. IAHR Symposium on Ice, Hamburg, Germany, 315-328.
• Matousek, V. (1984b). Regularity of the freezing-up of the water surface and heat exchange between water body and water surface. IAHR Symposium on Ice, Hamburg, Germany, 187–200.
• RZGW (2009). Instrukcja lodołamania i przepuszczania lodów przez stopień wodny we Włocławku. XI Aktualizacja. Włocławek, lipiec 2009.
• Shen, H.T. (2010). Mathematical modeling of river ice processes. Cold Region Sci. Techn., 62(1), 3–13.
• Tuthill, A.M. (1995). Structural ice control, review of existing methods. Cold Regions Res. Engin. Laborat., Report 95-18, Hanover NH.
• Yapa, P.D., Shen, H.T. (1984). Effect of ice cover on hydropower production. J. Energy Engin., 110(3), 231–234.

Identyfikatory

DOI

10.15576/ASP.FC/2015.14.1.229