Analiza numeryczna wpływu poziomu morza na przebieg wezbrań w nadmorskich ciekach powierzchniowych na przykładzie potoku Strzyża w Gdańsku

• Autorzy: Hakiel J.

Warianty tytułu

EN

Numerical analysis of impact of sea level on the development of swellings in seasides surface streams on example of Strzyza stream in Gdansk

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W dzisiejszych czasach coraz większym problemem stają się podtopienia na terenach zurbanizowanych. Biorąc to pod uwagę, należy większą wagę przyłożyć do prawidłowego obliczania przepustowości koryta. Jednym z czynników wpływających na nie są warunki na odpływie. W przypadku potoków nadmorskich zależą one ściśle od poziomu morza. W pracy podjęto próbę wyznaczenia wpływu poziomu morza na przebieg wezbrań w nadmorskich ciekach powierzchniowych. W tym celu przeprowadzono analizę numeryczną przepływu wody w potoku Strzyża w Gdańsku, którego odbiornikiem jest Martwa Wisła, której poziom wody jest jednakowy z poziomem morza. Obliczenia wykonano na modelu numerycznym opartym na układzie równań de Saint-Venanta w postaci zachowawczej, rozwiązanego metodą różnic skończonych (schemat McCormacka). Analizę przeprowadzono dla dwóch fal wezbraniowych o prawdopodobieństwie przekroczenia 1% i 10% oraz dla sytuacji, gdy w potoku występuje jednostajny przepływ średni. Dla każdego wariantu przyjęto dwa współczynniki szorstkości Manninga: 0,04 oraz 0,08. Otrzymane wyniki przedstawiono w postaci profili maksymalnych poziomów wody w potoku oraz zestawienia zasięgów wpływu poziomu morza na poziom wody w cieku. Podsumowując wykonane obliczenia, wykazano, że oddziaływanie morza zależy bezpośrednio od poziomu wody w potoku. Zdecydowanie większy wpływ na przebieg wezbrania mają przyjęte do obliczeń wartości przepływu. Stanowi to kluczową informację przy określaniu poziomu istotności analizowanego problemu. Praca ta może być wstępem do bardziej szczegółowego rozpoznania zjawiska.

EN

Nowadays, flooding in the urbanized areas gets more of a problem. Taking this into consideration, there should be more weight put on the correct calculation of flow capacity. One of the factors affecting it is the hydraulic conditions at the outlet. In the case of seaside streams it depends strictly on the level of the sea. The paper attempts to designate the impact of sea level rise on the course of swellings in seaside surface water streams. For this purpose the numerical analysis of water flow were made for stream Strzyża in Gdańsk, where the receiver is Martwa Wisła, where the water level is equal to the level of the sea. The calculations were performed on a numerical model based on the de Saint-Venant equations, solved using the finite difference method (McCormack scheme). The analysis was performed for two flood waves of exceeding probability 1 and 10%, and average flow in stream. For each variant two Manning roughness factors were adopted. The results obtained are shown in the form of profiles of maximum water levels in the creek and the summary of the range of impact of sea level. Summing performed calculations, it turned out that the impact of the sea depends directly on the level of water in the creek. Much greater impact on the calculations have flow values. This is crucial information in determining the level of significance of the analyzed problem. This work may be a prelude to a more detailed diagnosis of the phenomenon.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus
• Rocznik: 2015
• Tom: 14
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.75-84,rys.,tab.,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Hakiel J.

• Politechnika Gdańska, Gdańsk

Bibliografia

• Byczkowski, A. (1996). Hydrologia. T. II. Wydawnictwo SGGW Warszawa.
• Hakiel, J. (2014). Przepustowość małych cieków powierzchniowych na terenach zurbanizowanych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław.
• Kubrak, J. (1998). Hydraulika techniczna. Wydawnictwo SGGW Warszawa.
• Machalińska, J., Szydłowski, M. (2012). Numeryczna analiza zagrożenia powodziowego na odcinku starego koryta Raduni w Kolbudach. Gosp. Wodna, 5, 208-215.
• McCormack, R.W. (1971). Numerical solution of the interaction of a shock wave with a laminar boundary layer. Proc. 2nd Int. Conf. on Numerical Methods in Fluid Dynamics. Springe Verlag Berlin.
• Szydłowski, M. (2007). Modelowanie zjawisk powodziowych wywołanych opadami w zlewni miejskiej. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej Gdańsk.
• Szydłowski, M. (red.) (2012). Charakterystyka hydrologiczna zlewni Potoku Strzyża. Model hydrologiczny opad – odpływ. Załącznik do raportu z realizacji projektu badawczo-rozwojowego pt. „Monitorowanie, modelowanie i analiza zagrożenia powodziowego w małej zlewni miejskiej na przykładzie zlewni Potoku Strzyża w Gdańsku”. Politechnika Gdańska Gdańsk.
• Szymkiewicz, R. (1995). Method to solve 1D unsteady transport and flow equations. J. Hydraul. Engineer., 121(5), 396–403.
• Szymkiewicz, R. (2007). Metody numeryczne w inżynierii wodnej. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej Gdańsk.
• Wysocki, T. (2013). Pomiary geodezyjne. Operat techniczny z wykonania przekrojów dolinowych oraz pomiarów przepustów drogowych. DEMO, Gdańsk.

Identyfikatory

DOI

http://dx.doi.org/10.15576/ASP.FC/2015.14.1.75