Obliczenia hydrauliczne, modelowanie zlewni. Opracowanie, wdrożenie i utrzymanie modeli hydrodynamicznych

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Obliczenia hydrauliczne, modelowanie zlewni. Opracowanie, wdrożenie i utrzymanie modeli hydrodynamicznych"

Teodor Sikora
6 lat temu
Przeglądów:

1 Obliczenia hydrauliczne, modelowanie zlewni. Opracowanie, wdrożenie i utrzymanie modeli hydrodynamicznych Tomasz Glixelli, Paweł Kwiecień, Jacek Zalewski Bydgoszcz, 22 czerwca 2017

2 2 Przygotowanie danych wejściowych do modelu Mike Urban Budowa modeli dla rzek w Mike 11 Budowa modelu zintegrowanego w Mike Flood Mapy zagrożenia Analiza rozwiązań Wdrożenie i utrzymanie modeli

3 3 Dlaczego to wszystko?

4 WSPÓLNA PRACA MWiK i ARUP MODEL ZINTEGROWANY LOKALNY MODEL OPADU KLUCZOWE ZAGADNIENIA PROJEKTU WYMAGANIA KONKURSU POIŚ ZMIANA KLIMATU i ZAGOSPODAROWANIA PROGNOZA NA 2050 CZAS 4

5 MWiK przy wsparciu ARUP ARUP Teren objęty analizami Wykonawca Nazwa zlewni Wykonawca Nazwa zlewni K1 K10 K10.1 K2 K13 K13.1 K3 K14 K4 K5 K83 K8 K9 K15 K24 K51 K6 K6a K61 K7 K84 K25 A K45 B+B1 K64 C C1 5

6 6 Modelowanie poprzedziła wykonana przez MWiK szczegółowa inwentaryzacja sieci łącznie z wideofilmowaniem

7 7 Pozyskane dane wejściowe Numeryczna mapa zasadnicza i ewidencyjna

8 8 Pozyskane dane wejściowe Ortofotomapa

9 9 Pozyskane dane wejściowe Dane LIDAR i Numeryczny Model Terenu

Pozyskane dane wejściowe Mapy glebowe i warunki przepuszczalności gruntów na terenie Bydgoszczy mapy glebowe i warunki przepuszczalności gruntów na terenie

10 Pozyskane dane wejściowe Mapy glebowe i warunki przepuszczalności gruntów na terenie Bydgoszczy mapy glebowe i warunki przepuszczalności gruntów na terenie Bydgoszczy opracowane przez Państwowy Instytut Geologiczny analiza archiwalnych otworów badawczych kompilacja danych o warunkach geologiczno-inżynierskich 10

11 Pozyskane dane wejściowe Lokalny Model Opadu dla Bydgoszczy i rozkłady czasowe opadu horyzont czasowy 2016 i 2050 prawdopodobieństwa wystąpienia opadu: 100%, 50%, 30%, 20%, 10%, 5% i 3%, rozkłady czasowe opadu charakterystyczne dla Bydgoszczy 11

Wyznaczenie powierzchni nieprzepuszczalnych, szczegółowe

ortofotomapy, mapy ewidencyjnej, Numerycznego Modelu Pokrycia

zabudowy, map glebowych porównanie z odwzorowaniem geodezyjnym

12 Wyznaczenie powierzchni nieprzepuszczalnych, szczegółowe określenie przepuszczalności Szczegółowa analiza przy użyciu: ortofotomapy, mapy ewidencyjnej, Numerycznego Modelu Pokrycia Terenu z LIDAR do klasyfikacji chmury punktów powierzchni zabudowy, map glebowych porównanie z odwzorowaniem geodezyjnym Opracowanie warstw wyjściowych do pozyskania parametrów modelu hydrologicznego 12

Model Tradycyjne modelowanie 1D a model hydrauliczne zintegrowany kanalizacji 1D+2D Zazwyczaj tradycyjnie wykonuje się jedynie modelowanie jednowymiarowe (1D) przepływu wody w przewodach

13 Model Tradycyjne modelowanie 1D a model hydrauliczne zintegrowany kanalizacji 1D+2D Zazwyczaj tradycyjnie wykonuje się jedynie modelowanie jednowymiarowe (1D) przepływu wody w przewodach kanalizacyjnych Odpowiednie do wymiarowania przewodów przy pracy bez nadpiętrzeń Niewystarczające przy ocenie zagrożeń podtopieniami przy wylewach na powierzchnię Spływ powierzchniowy z wylań nie jest analizowany??? 13

Cechy Zintegrowane modelu modelowanie zasięgów zintegrowanego powodzi 1D+2D Zintegrowany model: odzwierciedla wszystkie istotne mechanizmy powodziowe, zarówno powierzchniowe i

14 Cechy Zintegrowane modelu modelowanie zasięgów zintegrowanego powodzi 1D+2D Zintegrowany model: odzwierciedla wszystkie istotne mechanizmy powodziowe, zarówno powierzchniowe i podziemne, w jednym modelu i bez ograniczeń przepływów. Zintegrowany model pozwala wykorzystać informację o sposobie przemieszczania się powodzi, aby skutecznie zarządzać ryzykiem. 14

15 15 Budowa modeli hydrodynamicznych (1) Budowa modelu jednowymiarowego układu sieci kanalizacyjnej

16 16 Budowa modeli hydrodynamicznych (2) budowa modelu dwuwymiarowego powierzchni terenu (2D)

17 17 Budowa modeli hydrodynamicznych (3) Modele 1D dla rzeki Brdy i Kanału Bydgoskiego

18 18 Budowa modeli hydrodynamicznych (4) Integracja modeli - połączenie modeli 1D i 2D w jeden model

19 Budowa modeli hydrodynamicznych Kalibracja w powiązaniu z opadami i przepływami Wykonana w celu zapewnienia zgodności charakterystyk hydrogramu w symulacjach z wynikami pomiarów W analizie uwzględniono dane o opadach i odpływie ze zlewni zarejestrowane w ciągu kampanii pomiarowej przeprowadzonej latem 2016 roku kalibracja modelu Brdy dla danych hydrologicznych, m.in. wodowskazowych 19

20 Budowa modeli hydrodynamicznych Zmiana parametrów modelu dla scenariuszy roku 2050 Zmiana profili deszczu zgodnie z prognozą parametrów lokalnego modelu opadu dla miasta Bydgoszczy dla roku 2050 Prognoza zmian zagospodarowania zlewni na podstawie SUiKZG miasta Bydgoszczy Uwarunkowania wynikające z planowanych inwestycji w zarządzanie wodami opadowymi i roztopowymi 20

użyciem wszystkich elementów składowych modelu Interpretacja i prezentacja

21 Przebieg procesu modelowania Przyjęcie scenariusza opadu i ewentualne ustalenie dodatkowych scenariuszy kryzysowych Modelowanie numeryczne zintegrowane z użyciem wszystkich elementów składowych modelu Interpretacja i prezentacja wyników wyznaczenia obszarów zagrożonych, działania urządzeń Wnioskowanie i rekomendacje 21

22 22 Wykorzystanie wyników modelowania zintegrowanego mapy obszarów zagrożeń

23 23 Wykorzystanie wyników modelowania zintegrowanego mapy obszarów zagrożeń

24 24 Analizy wyników modelowania zintegrowanego obszary zagrożone podtopieniami

25 25 Wizualizacja wyników analiz

26 Wykorzystanie wyników modelowania identyfikacja i optymalizacja rozwiązań Zwiększenie średnicy kolektorów Regulacja pracy zbiorników przy pomocy pomp lub zasuw o napędzie elektrycznym Wykorzysta nie istniejących oczek wodnych Magazynowanie wód na potrzeby podlewania Zastosowanie regulatorów przepływu / zwężki Zbiorniki retencyjne Nowe odcinki kanalizacji deszczowej Podział planowanyc h zbiorników na komory o różnych funkcjach Przepięcia kolektorów Retencja kanałowa Zbiorniki infiltracyjne Rozpięcie kanalizacji piętrowej gdy wymagana jest duże zwiększenie średnicy Nowe wyloty wód deszczowych Oczyszcza nie wód deszczowy ch 26

27 Wykorzystanie wyników modelowania identyfikacja i optymalizacja rozwiązań Różne typy rozwiązań dobrane w celu uzyskania optymalnego działania sieci, w tym : około 70 zbiorników retencyjnych około 40 retencji kanałowych około 14 km przebudowywanych / budowanych kanałów 27

Wykorzystanie wyników modelowania identyfikacja i optymalizacja rozwiązań Równoległe analizy i działania wprowadzające zielono-niebieską infrastrukturę w Bydgoszczy: wykorzystanie istniejących

28 Wykorzystanie wyników modelowania identyfikacja i optymalizacja rozwiązań Równoległe analizy i działania wprowadzające zielono-niebieską infrastrukturę w Bydgoszczy: wykorzystanie istniejących oczek wodnych złoża hydrofitowe podczyszczanie wód deszczowych, i wykorzystanie do nawadniania terenów zielonych analiza możliwości wykorzystania retencji terenów zielonych do retencjonowania wód 28

29 Dlaczego potrzebne jest utrzymanie modelu? Zmieniająca się rzeczywistość, np. nowe prawo wodne Możliwość prowadzenia różnych analiz typu "co jeśli " 29

30 Dlaczego potrzebne jest utrzymanie modelu? Postępujące zmiany zagospodarowania zgodnie z obecnymi MPZP (Planami Zagospodarowania) 30

31 Dlaczego potrzebne jest utrzymanie modelu? Przewidywanie kierunku rozwoju miasta i opiniowanie Planów Miejscowych i Studiów Przestrzennych miasta 31

32 Dlaczego potrzebne jest utrzymanie modelu? Analizy dla nowych inwestycji: drogowych, transportu publicznego, rewitalizacji, inwestycji prywatnych o dużej skali oddziaływania 32

33 Dlaczego potrzebne jest utrzymanie modelu? Okazje do optymalizacji systemu zarządzania wodami deszczowymi, np. przy okazji remontów ulic 33

34 Dlaczego potrzebne jest utrzymanie modelu? Oczekiwania jakościowe użytkowników, mieszkańców, decydentów (np. od strony jakości zrzucanej wody, zmiana wymogów prawnych) 34

35 Dlaczego potrzebne jest utrzymanie modelu? Rosnąca presja ze strony inwestorów i konieczność rzetelnej argumentacji przy wydawaniu warunków podłączenia 35

36 Dlaczego potrzebne jest utrzymanie modelu? Uszczegółowienie modelu i realizacja idei "zielono-niebieskiej infrastruktury". Rozszczelnianie zlewni. 36

37 Dlaczego potrzebne jest utrzymanie modelu? Model połączony z bazą GIS stał się "centrum wiedzy" i kluczowym narzędziem referencyjnym Planowanie przestrzenne Wyniki mogą być wykorzystywane w różnych dziedzinach planowania. Dokładność modelu może zostać ustalona na poziomie pojedynczego budynku, inwestycji (uszczegółowienie modelu). Analizy Adhoc Zarządzanie kryzysowe MODEL Planowanie inwestycji Dane projektowe Można testować wpływ nowych przedsięwzięć na zagrożenie powodziowe. Analizy zagrożeń 37

38 Wzmocnienie kompetencji zespołu MWiK Model hydrauliczny umożliwił szybką analizę wariantów rozwiązań pod kątem efektywności technicznej. 38

39 39 Dziękuję

Podobne dokumenty

INTELIGENTNE ŁAGODZENIE KLIMATU W SKALI DUŻEGO MIASTA

INTELIGENTNE ŁAGODZENIE KLIMATU W SKALI DUŻEGO MIASTA Stanisław Drzewiecki Prezes Zarządu Dyrektor Naczelny Miejskich Wodociągów i Kanalizacji w Bydgoszczy Sp. z o.o. AKTUALNE UWARUNKOWANIA I SKUTKI ZMIAN