Komputerowe wspomaganie projektowania systemów retencji opóźniających odpływ powodziowy ze zlewni górskiej
Autor
Bodziony, Marek
Promotor
Wiesław Gądek, prof. PK
Data wydania
2005
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Abstrakt
Celem rozprawy doktorskiej jest opracowanie matematycznego modelu wspomagającego decyzje w doborze optymalnego rozwiązania z zakresu małej retencji z uwzględnieniem ich lokalizacji oraz konstrukcji. Postawiono tezę, że istnieje możliwość przeprowadzenia obiektywnej oceny wpływu poszczególnych rozwiązań technicznych na hydrogram odpływu ze zlewni w dowolnym przekroju poprzecznym koryta rzeki wraz z określeniem obszarowego zasięgu skuteczności działania tych rozwiązań, przy uwzględnieniu: lokalnych warunków terenowych, przestrzennego zagospodarowania powierzchni zlewni oraz udokumentowanych preferencji opadowych. Jako zlewnię pilotową wybrano górską zlewnię rzeki Łękawki leżącą w Beskidzie Małym, o powierzchni 100 km2, charakteryzującą się dużą deniwelacją terenu. Wyboru zlewni dokonano z uwagi na zróżnicowany charakter zagospodarowania przestrzennego (lasy w północnej części zlewni a pola uprawne i zabudowa wiejska w jej południowej części), umożliwiający przetestowanie większość opracowanych rozwiązań. Postawiony problem został rozwiązany drogą matematycznego modelowania podstawowych procesów hydrologicznych opisujących ruch wody w zlewni oraz numerycznej symulacji pracy poszczególnych obiektów małej retencji. Bazę algorytmiczną stanowił model WISTOO, który z uwagi na odmienny charakter przeprowadzanych symulacji wymagał opracowania całkowicie nowej aplikacji umożliwiającej wprowadzanie i modyfikację parametrów technicznych wykorzystanych urządzeń z zakresu małej retencji oraz narzędzi obliczeniowych, które uwzględniają wpływ oddziaływania tych urządzeń na obieg wody w zlewni. Wykorzystując nową aplikację modelu WISTOO przeprowadzono szereg symulacji numerycznych, których celem było określenie optymalnego pod względem skuteczności rozwiązania zmniejszającego odpływ powierzchniowy ze zlewni górskiej z punktu widzenia pojedynczego obiektu, jak i całego systemu obiektów. W przeprowadzonych analizach zostały sprawdzone pod względem skuteczności działania następujące rozwiązania techniczne: parkingi i place sportowe z wsiąkaniem powierzchniowym, niecki z wsiąkaniem, zbiorniki z wsiąkaniem, studnie chłonne, rowy chłonne, niecki retencyjne, niecki filtrujące, dachy z podpiętrzaniem i dachy zielone, zbiorniki retencyjne wód deszczowych, tzw. "łapacze przepływu", zbiorniki wodne: usytuowane obok koryt cieków, zbierające wodę ze spływu powierzchniowego, oraz oddalone od koryt rzecznych. Rozpatrzono różne przypadki działania i współdziałania wyżej wymienionych rozwiązań technicznych. Opracowana metoda pozwala na: szybki i prosty sposób dokonywania symulacji numerycznych umożliwiających sprawdzenie skuteczności działania poszczególnych urządzeń z zakresu retencji, odpowiedni dobór typu i parametrów poszczególnych urządzeń jak i ich lokalizacji, ocenę skuteczności działania układów współdziałających ze sobą w ramach systemu, w dowolnie wybranych miejscach zlewni.
