Weryfikacja przepustowości kanalizacji deszczowej w modelowaniu hydrodynamicznym
Opis
Wymiarowanie systemów kanalizacji deszczowej czy ogólnospławnej w Polsce napotyka poważne trudności, które wynikają głownie z braku wiarygodnego modelu opadów deszczu. W rezultacie, stosowana w Polsce metoda granicznych natężeń (MGN) z wykorzystaniem wzoru Błaszczyka znacznie zaniża wyniki obliczeń strumieni spływu wód deszczowych w porównaniu do metody współczynnika opóźnienia (MWO) stosowanej w Niemczech.
W publikacji przedstawiono symulowane działanie systemu kanalizacji deszczowej, zwymiarowanej trzema metodami czasu przepływu, tj. stosując MGN z wzorem Błaszczyka oraz MGN i MWO z wzorem opadów dla Wrocławia. Przyjęto modelową zlewnie miejską o powierzchni 1,54 km2 w terenie płaskim i zastosowano własny model opadów oparty na rozkładzie Fishera—Tippetta typu III. Za obciążenie zlewni przyjęto opady modelowe Eulera typu II o zmiennych czasach trwania w warunkach hydrologicznych miasta Wrocławia. Do symulacji hydrodynamicznych działania systemów kanalizacyjnych wybrano program SWMM 5.0. Wskazano na bezpieczną metodę wymiarowania kanalizacji (MWO) dla kryterium braku wylewów z kanałów.
Przeprowadzono także weryfikacje przepustowości hydraulicznej rzeczywistej sieci kanalizacji deszczowej na osiedlu Rakowiec we Wrocławiu. W wyniku symulacji stwierdzono, 2e kanalizacja to nie spełnia wymagań europejskiej normy PN-EN 752. Nadpiętrzenia do poziomu terenu występują, statystycznie częściej niż raz na 3 lata. Zaproponowano modernizacje przedmiotowej kanalizacji poprzez budowę trzech zbiorników retencyjnych, w pobliżu stwierdzonych punktów krytycznych sieci, o wyznaczonych w pracy objętościach retencyjnych.
Wykaz ważniejszych oznaczeń
1. Wprowadzenie
2. Metody wymiarowania kanalizacji deszczowej 8
2.1. Założenia wyjściowe metod czasu przepływu 13
2.1.1. Metoda granicznych natężeń (MGN) 13
2.1.2. Metoda współczynnika opóźnienia (MWO) 15
2.2. Modele opad6w do wymiarowania systemów kanalizacyjnych 17
2.2.1. Ogólna charakterystyka opadów deszczowych 17
2.2.2. Model Błaszczyka 18
2.2.3. Model probabilistyczny opad6w maksymalnych dla Wrocławia 19
2.3. Metody wymiarowania obiektów odciążających sieci kanalizacyjne 20
2.3.1. Podstawy prawne projektowania obiektów odciążających 20
2.3.2. Metody wymiarowania separatorów strumieni objętości ścieków 21
2.3.3. Metody wymiarowania zbiorników retencyjnych 24
2.4. Standardy odwodnień teren6w zurbanizowanych 26
3. Podstawy modelowania systemów kanalizacyjnych 29
3.1. Założenia wyjściowe 29
3.1.1. Wytyczne do obciążenia opadem 29
3.1.2. Zadania projektowe i zalecane metody obliczeniowe 32
3.1.3. R6wnania ruchu cieczy 35
3.2. Programy użytkowe do modelowania kanalizacji 38
3.2.1. Struktura programów użytkowych 38
3.2.2. Storm Water Management Model (SWMM) 40
4. Modelowanie działania sieci kanalizacji deszczowej 55
4.1. Założenia wyjściowe do modelowania sieci 55
4.1.1. Modelowa zlewnia deszczowa 55
4.1.2. Wymiarowanie kanalizacji deszczowej wybranymi metodami 57
4.1.3. Sporządzanie opadów modelowych Eulera typu II dla Wrocławia 62
4.2. Badania symulacyjne działania sieci kanalizacyjnych 66
4.2.1. Sieć deszczowa zwymiarowana MGN z modelem opadów Błaszczyka 66
4.2.2. Sieć deszczowa zwymiarowana MGN z modelem opadów dla Wrocławia 70
4.2.3. Sieć deszczowa zwymiarowana MWO z modelem opadów dla Wrocławia 74
4.3. Weryfikacja wyników symulacji z zastosowaniem opadu rzeczywistego 78
4.4. Wnioski z analiz działania zwymiarowanych sieci kanalizacyjnych 83
5. Modelowanie działania kanalizacji deszczowej z separatorem 85
5.1. Wymiarowanie separatora strumieni objętości ścieków deszczowych 85
5.1.1. Algorytm wymiarowania separatora 85
5.1.2. Model hydrauliczny separatora 91
5.1.3. Dobór parametrów konstrukcyjnych separatora 93
5.2. Badania symulacyjne działania sieci kanalizacji deszczowej z separatorem 94
5.3. Wnioski z analiz działania modelowego systemu kanalizacji deszczowej
6. Weryfikacja przepustowości hydraulicznej rzeczywistej kanalizacji deszczowej 98
6.1. Opis zlewni deszczowej na osiedlu Rakowiec we Wrocławiu 98
6.2. Dob6r parametrów podzlewni cząstkowych kanałów 100
6.3. Ustawienia programu SWMM i wprowadzanie danych 105
6.4. Badania symulacyjne działania kanalizacji deszczowej na osiedlu Rakowiec 109
6.4.1. Opady modelowe Eulera o czasie trwania 60 minut 109
6.4.2. Opady modelowe Eulera o czasie trwania 120 minut 119
6.5. Wnioski z analiz działania przedmiotowej sieci kanalizacyjnej 124
6.6. Propozycje modernizacji kanalizacji deszczowej na osiedlu Rakowiec 125
7. Podsumowanie i wnioski końcowe 135
Literatura 138
Streszczenie w języku angielskim 143
Dane techniczne
Autor | Bartosz Kaźmierczak i inni |
Wydanie | 2012 |
Liczba stron | 134 |
Okładka | miękka |
Format | B5 |