MODEL NER LODZ ETAP I · 2017. 8. 24. · PRZY UL. POMORSKIEJ W KM 135+061) – opracowany przez PPW Bioprojekt Sp. z o.o w Piotrkowie Trybunalskim 6. Ustalenia z Inwestorem 7. Ustalenia

TYTUŁ OPRACOWANIA

ANALIZA HYDROLOGICZNO-HYDRAULICZNA PRZEPŁYWU WODY W KORYCIE RZEKI NER NA ODCINKU

OD UL. TABOROWEJ DO UL. POMORSKIEJ PRZY UWZGLĘDNIENIU DOPŁYWU CZĘŚCIOWEGO ETAP I TJ. ZE

ZLEWNI UL. POMORSKIEJ ORAZ FREZJOWEJ PRZY ZACHOWANIU OBECNEGO KSZTAŁTU KORYTA RZEKI NER

INWESTOR

MIASTO ŁÓDŹ

90 – 926 ŁÓDŹ

UL. PIOTRKOWSKA 104

WYKONAWCA OPRACOWANIA ADRES DO KORESPONDENCJI:

P.P.W. BIOPROJEKT SP. Z O.O. 97-300 Piotrków Tryb. ul. Armii Krajowej 22b/9 (0-44) 737-09-10 [email protected]

Al. Armii Krajowej 22b/9 97-300 Piotrków Trybunalski

NR KONTRAKTU:

NR UMOWY: 272.1.28.2017 DATA UMOWY: 09.03.2017-

ZESPÓŁ AUTORSKI IMIĘ I NAZWISKO: NR UPRAWNIEŃ PODPIS:

MGR INŻ. GRZEGORZ JAŚKI LOD/1653/PWOS/11 LOD/2174/ZHOK/13

MGR INŻ. MACIEJ JAŚKI LOD/2955/PWBS/16

MGR INŻ. KATARZYNA KLESZCZ LOD/2923/PWBS/16

FAZA OZNACZENIE FAZY

KONCPEJCA K

TYTUŁ

ANALIZA HYDROLOGICZNO-HYDRAULICZNA MODEL SYMULACYJNY PRZYPŁYWU

ANALIZA HYDROLOGICZNO-HYDRAULICZNA PRZEPŁYWU WODY W KORICE RZEKI NER NA ODCINKU OD UL. TABORWEJ DO UL. POMORSKIEJ ETAP I

2 | S t r o n a

Spis treści CZĘŚĆ 1 .................................................................................................................................................. 6

Analiza założeń projektowych ................................................................................................................... 6

1. ZAŁOŻENIA OGÓLNE.................................................................................................................. 7

2. PODSTAWA OPRACOWANIA ..................................................................................................... 8

3. DANE ORIENTACYJNE ............................................................................................................. 10

4. ANALIZA ZAŁOŻEŃ DANCYH HYDROLOGICZNYCH WYKORZYSTANYCH W OPRACOWANIU 11

5. ANALIZA OPADÓW ORAZ DANYCH HYDROLOGICZNYCH ................................................... 22

5.1. Ustalenie wartości opadów miarodajnych i kontrolnych ...................................................... 22

6. MODEL SYMULACYJNY (HYDROLOGICZNO-HYDRAULICZNY) DLA OBSZARU ZLEWNI ... 24

CZĘŚĆ 2 ................................................................................................................................................ 28

1. Założenia modelu ....................................................................................................................... 29

2. Prezentacja przyjętej systematyki nazewnictwa w modelu symulacyjnym .................................. 37

3. Prognoza przepływów prawdopodobnych w charakterystycznych punktach ...................................... 38

4. Analiza hydrauliczna koryta rzeki Ner w stanie prognozowanym bez zbiorników – wybrany przykład 53

5. Analiza hydrauliczna zbiorników retencyjnych .................................................................................... 56

6. PODSUMOWANIE I WNIOSKI ........................................................................................................... 64


3 | S t r o n a

SPIS RYSUNKÓW

Rys. 1 Rozpatrywana zlewnia z lokalizacją zbiorników oraz istn. koryta rzeki Ner na tle mapy topograficznej . 10

Rys. 2 Trasa istniejącego koryta rzeki Ner z lokalizacją wylotów (w5 oraz w8) wg koncepcji „Mileszki” ........... 12

Rys. 3 Koryto rzeki Ner cz.1 ............................................................................................................................. 14




Rys. 7 Koryto rzeki Ner całość – model ............................................................................................................ 16

Rys. 8 Podział zlewni na zlewnie homogeniczne .............................................................................................. 25

Rys. 9 Zlewnia w programie SWMM (widoczne zlewnie cząstkowe i kanały) ................................................... 26

Rys. 10 Układ koryta rzeki Ner z dopływami i odpływami w pobliżu zbiornika Pomorska – prezentacja odwzorowania w modelu SWMM ...................................................................................................................... 26

Rys. 11 Układ koryta rzeki Ner z dopływami i odpływami w pobliżu zbiornika Pomorska– widok projektu w układzie rzeczywistym ...................................................................................................................................... 27

Rys. 12 Rozkład średniej temperatury miesięcznej w ciągu roku dla stacji Łódź Lublinek ................................ 29

Rys. 13 Rozkład sum parowania z lustra wody na podstawie stacji meteorologicznej Sulejów w półroczu letnim.......................................................................................................................................................................... 29

Rys. 14 Przekroje oraz karty otworów geotechnicznych dla zb. 01- Pomorska ................................................ 31

Rys. 15 Przekroje oraz karty otworów geotechnicznych dla zb. 02- Frezjowa .................................................. 33

Rys. 16 Przekroje oraz karty otworów geotechnicznych dla zb. 03- Sołecka .................................................... 35

Rys. 17 Schemat działania zbiorników retencyjnych zastosowanych w model ................................................. 37

Rys. 18 Hydrogramy prognozowane w przekrojach obliczeniowych odc. 104 do odc. 101 .............................. 44

Rys. 19 Hydrogramy prognozowane w przekrojach obliczeniowych odc. 95 do odc. 78 .................................. 44


Rys. 21 Hydrogramy prognozowane w przekrojach obliczeniowych odc. 57 do odc. 49 – przy zbiorniku Zb-02 Frezjowa ........................................................................................................................................................... 45

Rys. 22 Hydrogramy prognozowane w przekrojach obliczeniowych odc. 49 do odc. 46 – przy wylotach W4 i W5 .................................................................................................................................................................... 46

Rys. 23 Hydrogramy prognozowane w przekrojach obliczeniowych odc. 45 do odc. 38 – przy wylocie W3 ..... 46


4 | S t r o n a


Rys. 25 Hydrogramy prognozowane w przekrojach obliczeniowych odc. 33 do odc. 28 – przy Zbiorniku Zb-03.......................................................................................................................................................................... 47


Rys. 27 Hydrogramy prognozowane w przekrojach obliczeniowych odc. 14 do odc. 9 .................................... 48

Rys. 28 Hydrogramy prognozowane w przekrojach obliczeniowych odc. 6 do odc. 1 – profil zamykający przepust PKP przy ul. Taborowej ...................................................................................................................... 49

Rys. 29 Odcinki obliczeniowe prezentacja wykorzystania przekroju (Q/Qmax) dla kulminacyjnego momentu wezbrania odcinki PKP- odc. 44 ....................................................................................................................... 50

Rys. 30 Profil zwierciadła wody w kanale dla odc. PKP-odc. 43 ....................................................................... 50

Rys. 31 Odcinki obliczeniowe prezentacja wykorzystania przekroju (Q/Qmax) dla kulminacyjnego momentu wezbrania odcinki odc. 43-65 ........................................................................................................................... 51

Rys. 32 Profil zwierciadła wody w kanale dla odc. 43-odc. 65 .......................................................................... 51

Rys. 33 Odcinki obliczeniowe prezentacja wykorzystania przekroju (Q/Qmax) dla kulminacyjnego momentu wezbrania odcinki odc. 65 – 106 ....................................................................................................................... 52

Rys. 34 Profil zwierciadła wody w kanale dla odc. 65 odc. 106 ........................................................................ 52

Rys. 35 Hydrogram przepływu dla odc. 101, 92, 89, 86, 77 – bez zastosowanych zbiorników – wpływ zbiornika Pomorska ......................................................................................................................................................... 53

Rys. 36 Hydrogram przepływu dla odc. 101, 92, 89, 86, 77 – ze zbiornikami – wpływ zbiornika Pomorska ..... 54

Rys. 37 Hydrogram poziomu zwierciadła wody dla węzła nr 99 –– w stanie bez retencji wywołanej Zbiornikiem Pomorska ......................................................................................................................................................... 54

Rys. 38 Hydrogram poziomu zwierciadła wody dla węzła nr 99 –– w stanie retencji wywołanej Zbiornikiem Pomorska ......................................................................................................................................................... 55

Rys. 39 Zbiornik Pomorska – plan sytuacyjny na podkładzie zasadniczym ...................................................... 57

Rys. 40 Schemat modelu zbiornika Pomorska ................................................................................................. 57

Rys. 41 Profil dopływu do zbiornika Pomorska w krytycznym momencie napełniania (2h od początku wezbrania) ........................................................................................................................................................ 58

Rys. 42 Wykres napełnienia zbiornika w czasie 12h ........................................................................................ 58

Rys. 43 Wykres redukcji wezbrania wywołanej przez zbiornik Pomorska ......................................................... 59

Rys. 44 Zbiornik Frezjowa – plan sytuacyjny na podkładzie zasadniczym ....................................................... 59

Rys. 45 Schemat modelu zbiornika Frezjowa ................................................................................................... 60


5 | S t r o n a

Rys. 46 Profil dopływu do zbiornika Frezjowa w krytycznym momencie napełniania (9h od początku wezbrania) ........................................................................................................................................................ 60


Rys. 48 Wykres redukcji wezbrania wywołanej przez zbiornik Frezjowa ......................................................... 61

Rys. 49 Zbiornik Sołecka – plan sytuacyjny na podkładzie zasadniczym ......................................................... 62

Rys. 50 Schemat modelu zbiornika Sołecka ..................................................................................................... 62

Rys. 51 Profil dopływu do zbiornika Sołecka w krytycznym momencie napełniania 15h .................................. 63


Rys. 53 Wykres redukcji wezbrania wywołanej przez zbiornik Sołecka ............................................................ 64


6 | S t r o n a

CZĘŚĆ 1 Analiza założeń projektowych


7 | S t r o n a

1. ZAŁOŻENIA OGÓLNE Niniejsze opracowanie ma na celu weryfikację układu hydraulicznego istniejącego koryta rzeki Ner oraz

projektowanej kanalizacji deszczowej odwadniającej ulicę Pomorską oraz Frezjową. Elementami koniecznymi

do sprawdzenia skali oddziaływania projektowanej kanalizacji deszczowej na stan istniejącego koryta rzeki

Ner opracowano przy uwzględnieniu dokumentów będących w posiadaniu Miasta Łódź

Opracowania te to:

1. Koncepcja uporządkowania odpływu wód opadowych na terenie Osiedla Mileszki – studium

lokalizacyjne kolektora deszczowego „Mileszki” – opracowana przez Biuro Projektów Wodnych

Melioracji i Inżynierii Środowiska „BIPROWODMEL” Sp. z o.o. w Poznaniu (2016r.) – dalej

nazywalna koncepcją „Mileszki”

2. Koncepcja ogólna zagospodarowania wód opadowych na terenie zlewni „Nowosolna” w Łodzi –

opracowana przez Firmę Kolektor Serwis Sp.J. w Lesznie (2015r.) dalej nazywalna koncepcją

„Nowosolna”

3. Koncepcja programowo-przestrzenna – „Odtworzenie koryta rzeki Ner na odcinku od ul. Pomorskiej

do ul. Taborowej” – opracowana przez Biuro Inżynierii Wodnej Środowiska i Melioracji Aquaprojekt

w Łodzi (2015r.) - dalej nazywalna koncepcją „KPP- Ner”

Powyższe opracowania w następujący sposób wykorzystano w niniejszym opracowaniu :

Ad.1 Koncepcja uporządkowania wód opadowych na terenie Osiedla Mileszki została wykorzystana

jako założenia hydrologiczne do obliczenia przepływu w rzece Ner – Etap I wykorzystano jedynie część spływu

deszczowego pochodzącego z ulicy Pomorskiej oraz Frezjowej.. Ponadto koncepcja ta została wykorzystana

w zakresie przyjętych wielkości zbiorników retencyjnych szt. 3 tj Zbiornik Pomorska, Frezjowa oraz Sołecka,

opisane w kolejnych punktach.

Ad.2 Koncepcja ogólna zagospodarowania wód opadowych na terenie zlewni „Nowosolna” w Łodzi

została wykorzystana jako modyfikacja trasy kolektora zlokalizowanego w ulicy Pomorskiej i skierowanie

części wód do zbiornika odparowującego nie objętego niniejszym opracowaniem zaprezentowanych przez

firmę BIPROWODMEL.

Ad.3 Koncepcja programowo-przestrzenna – Odtworzenie koryta rzeki Ner na odcinku od ul.

Pomorskiej do ul. Taborowej posłużyła jako lokalizacja zbiorników retencyjnych, sposób napełniania

i opróżniania zbiorników, wielkości przepustów, spustów oraz kształt koryta rzeki Ner w sąsiedztwie

zbiorników. Pozostałe odcinki koryta stanowią odwzorowanie stanu naturalnego istniejącego.


8 | S t r o n a

2. PODSTAWA OPRACOWANIA

1. Umowa nr 272.1.28.2017 z dnia 09.03.2017 pomiędzy Miastem Łódź a PPW BIOPROJEKT Sp. z o.o. 2. Koncepcja uporządkowania odpływu wód opadowych na terenie Osiedla Mileszki – studium

lokalizacyjne kolektora deszczowego „Mileszki” – opracowana przez Biuro Projektów Wodnych

Melioracji i Inżynierii Środowiska „BIPROWODMEL” Sp. z o.o. w Poznaniu (2016r.) – wariant II

3. Koncepcja ogólna zagospodarowania wód opadowych na terenie zlewni „Nowosolna” w Łodzi –

opracowana przez Firmę Kolektor Serwis Sp.J. w Lesznie (2015r.)

4. Koncepcja programowo-przestrzenna – „Odtworzenie koryta rzeki Ner na odcinku od ul. Pomorskiej

do ul. Taborowej” – opracowana przez Biuro Inżynierii Wodnej Środowiska i Melioracji Aquaprojekt w

Łodzi (2015r.)

5. MODEL SYMULACYJNY SPŁYWU WÓD DESZCZOWYCH DLA CZĘŚCI ZLEWNI RZEKI NER ( OD

ISTNIEJĄCEGO PRZEPUSTU POD TORAMI PKP PRZY UL. TABOROWEJ W KM 131-300 DO ŹRÓDEŁ

PRZY UL. POMORSKIEJ W KM 135+061) – opracowany przez PPW Bioprojekt Sp. z o.o w Piotrkowie

Trybunalskim

6. Ustalenia z Inwestorem

7. Ustalenia z Zakładem Wodociągów i Kanalizacji Sp. z o.o. w Łodzi

8. Arbeitsblatt ATV-A118: Hydraulische Bemessung und Nachweis von Entwässerungssystemen. ATV

Regelwerk Abwasser – Abfall. ATV GFA, Hennef, 1999.

9. Błaszczyk W., Stamatello H., 1975. Budowa miejskich sieci kanalizacyjnych. Arkady, Warszawa.

10. Błaszczyk W., Roman M., Stamatello H., 1974. Kanalizacja, T.1 i T.2. Arkady, Warszawa.

11. Bogdanowicz E., Stachý J., 1997. Maksymalne opady deszczu w Polsce, charakterystyki projektowe.

Materiały badawcze IMGW 23, Seria: Hydrologia i Oceanologia 85.

12. Bolt A., Burszta-Adamiak E., Gudelis-Taraszkiewicz K., Suligowski Z., Tuszyńska A., 2012.

Kanalizacja. Projektowanie, wykonanie, eksploatacja. Wydawnictwo Seidel-Przywecki Sp. z o.o.,

Warszawa.

13. Chomicz K., 1953. Normy opadowe dla potrzeb kanalizacji miast. Gosp. Wodna, z. 10, Warszawa.

14. Chomicz K., 1951. Ulewy i deszcze nawalne w Polsce. Wiad. Sł. Hydr. i Meteor., t. II, z. 3, Warszawa.

15. Edel R., 2009. Odwodnienie dróg. Wydanie czwarte uaktualnione. Wydawnictwa Komunikacji i

Łączności, Warszawa.

16. Kotowski A., 2011. Podstawy bezpiecznego wymiarowania odwodnień terenów. Wydawnictwo Seidel-

Przywecki Sp. z o.o., Warszawa.

17. Licznar P., Łomotowski J., Rojek M., 2005. Pomiary i przetwarzanie danych opadowych dla potrzeb

projektowania i eksploatacji systemów odwodnieniowych. Wydawnictwo Futura, Poznań 2005.


9 | S t r o n a

18. Lorenc H., 2009. Atlas Klimatu Polski, IMGW, Warszawa.

19. Mapa zasadnicza miasta Łodzi – ŁOG w Łódzi

20. Numeryczny model rzeźby terenu, www.geoportal.gov.pl

21. PN-EN 752: Zewnętrzne systemy kanalizacyjne.

22. PN-EN 752:2008: Drain and Sewer systems outsider buildings (Zewnętrzne systemy kanalizacyjne –

PKN 2008).

23. Ortofotomapa, 2015 r.

24. Rossman L.A., 2005. Storm water management model user`s manual version 4. National Risk

Management Research Laboratory, Cincinnati.

25. Soil Conservation Service, 1986. Urban Hydrology for Small Watersheds, Technical Release 55, s.

2.5-2.8.

26. www. mapa.lodz.pl

27. USDA-SCS, 1975 (U.S. Department of Agriculture, Soil Conservation Service). National Engineering

Handbook, Section 4, Washington, DC.

28. Zasady planowania i projektowania systemów kanalizacyjnych w aglomeracjach miejsko-

przemysłowych i dużych miastach (Praca zbiorowa pod redakcją P. Błaszczyka). Wydawnictwo Instytutu

Kształtowania Środowiska, Warszawa, 1983.


10 | S t r o n a

3. DANE ORIENTACYJNE Obszar poddany analizie znajduje się granicach administracyjnych Miasta Łodzi na terenie osiedla „Mileszki”

Poniżej zaprezentowano obszar analizowanej zlewni z uwzględnieniem ujętych w symulacji elementów czyli:

• Istniejącego koryta rzeki Ner w jego obecnym kształcie

• Projektowanych zbiorników retencyjnych oraz odcinkową regulacje koryta rzeki Ner w okolicy

zbiorników ( Zbiorniki: Pomorska, Frezjowa, Sołecka)

• Projektowane kolektory kanalizacji deszczowej odwadniające rejon ulicy Pomorskiej oraz Frezjowej

z wylotami ( Pomorska wylot W8 i W8a) oraz Frezjowa wylot W5

Rys. 1 Rozpatrywana zlewnia z lokalizacją zbiorników oraz istn. koryta rzeki Ner na tle mapy topograficznej

Analizowana zlewnia charakteryzuje się wyraźnymi spadkami terenu w granicach 1%, Na obszarze

zlewni przeważa zabudowa mieszkaniowa jednorodzinna oraz obszary o użytkowaniu rolniczym, łaki . Udział

powierzchni nieprzepuszczalnych, dla zabudowy jednorodzinnej określony dla tego rodzaju zabudowy na

podstawie własnych analiz w programie AutoCad Civil 3d oraz Q-Gis, przeważnie zawiera się w granicach 25-

35% .


11 | S t r o n a

Średnia roczna suma opadów na terenie miasta wynosi ok. 600-650 mm dla okresu 1996-2000 wg

IMGW (Lorenc, 2005).

Całość zlewni w obecnej formie jest odwadniana za pomocą spływu powierzchniowego.

Zlewnia obecnie jest zlewnią w przybliżeniu naturalną o powierzchni całkowitej 766,8ha

4. ANALIZA ZAŁOŻEŃ DANCYH HYDROLOGICZNYCH WYKORZYSTANYCH W OPRACOWANIU

1. Jak wspomniano we wcześniejszym rozdziale obliczenia – symulacja matematyczna oparta jest o

założenia trzech koncepcji. Główne założenia przyjęte w odniesieniu do ilości wód opadowych

docierających do koryta rzeki Ner oparto o obliczenia wykonane w „Koncepcji uporządkowania

odpływu wód opadowych na terenie Osiedla Mileszki” wykonaną przez firmę BIPROWWODMEL, z

której to zasymulowano dopływ jedynie wylotem W5 w rejonie ulicy Frezjowej oraz W8 przy ulicy

Pomorskiej. W niniejszym opracowaniu oparto się na wariacie obliczeniowym nr II. Dla którego

autorzy w/w opracowania przedstawili obliczenia w zlewni Cieku Ner na odcinku od ul. Taborowej do

Pomorskiej. Na podstawie obliczeń utworzono studium lokalizacyjne kolektorów kanalizacji

deszczowej, które docelowo odprowadzać będą wody do Cieku Ner w następujących miejscach i

wielkości. Lokalizację zbiorników retencyjnych oparto o Koncepcję programowo-przestrzenną –

„Odtworzenie koryta rzeki Ner na odcinku od ul. Pomorskiej do ul. Taborowej” – opracowana przez

Biuro Inżynierii Wodnej Środowiska i Melioracji Aquaprojekt w Łodzi (2015r.)

2. Ogółem analiza ma na celu odwzorowanie sytuacji w której koryto rzeki Ner zostanie w obecnym

kształcie z ewentualnymi drobnymi konserwacjami przepustów tj. odmuleniami wraz z budową trzech

zbiorników retencyjnych o docelowych rozmiarach oraz gdy zostanie wybudowana kanalizacja

deszczowa w ulicy Pomorskiej oraz Frezjowej. Symulacja ma na celu sprawdzenie układu zwierciadła

wody w korycie na zadany opad prawdopodobny. Analiza ma za zadanie określić stopień

ewentualnych podtopień bądź zagrożeń związanych z opadami nawalnymi podczas pierwszej fazy

istnienia obiektu ( ETAP I) czyli funkcjonowanie nowo wybudowanych zbiorników oraz dwóch wylotów

kanalizacji deszczowej wraz z istniejącym korytem cieki Ner.


12 | S t r o n a

Rys. 2 Trasa istniejącego koryta rzeki Ner z lokalizacją wylotów (w5 oraz w8) wg koncepcji „Mileszki”

Tab. 1 Wykaz wylotów poddanych analizie dla etapu I - projektowanej kanalizacji deszczowej wraz z przepływami prognozowanymi – obliczenia BIPROWODMEL Wariant II

L.p. Nazwa km

Średnica

wylotu

[mm]

Przepływ

prognozowany

Q20% [m3/s]

Przepływ

prognozowany

Q50% [m3/s]

Kształt wezbrania - hydrogram

1 W5 -

Frezjowa 133+156 1000 1,47 0,89

2 W8 135+049 1200 3,85 2,89

Kształt oraz wymiary przekroju odwzorowano z mapy zasadniczej omawianego terenu oraz weryfikacji

własnych, założenia przyjęte w niniejszym opracowaniu zaprezentowano poniżej. Nazewnictwo odcinków

odnosi się do elementów obliczeniowych modelu w kolejnych rozdziałach zestawienia oparto na tym, że

nazewnictwie.

Numerami porządkowymi oznaczono węzły obliczeniowe

Rys. 3 Koryto rzeki Ner cz.1

Przepust PKP przy ul. Taborowej


15 | S t r o n a




16 | S t r o n a


Rys. 7 Koryto rzeki Ner całość – model


17 | S t r o n a

W celu zasymulowania pracy układu projektowanych zbiorników oraz obecnego stanu koryta rzeki Ner wraz z dodatkowymi wylotami W5 oraz W8 wprowadzono w oparciu o podkład z mapy zasadniczej oraz pomiary własne kształt koryta cieku za pomocą 96 przekrojów poprzecznych wprowadzonych do modelu. Kształt oraz przekroje wprowadzone do modelu przedstawiono poniżej w formie rysunkowej i tabelarycznej.

Tab. 2 Charakterystyka koryta rzeki Ner – wymiary wg „KPP Ner” ujęte w modelu SWMM

Oznaczenie

odcinka

Długość

Rzędna dna

Przepad

Rzędna dna Różnica

poziomu na odcinku

Spadek

Kształt

Średnica/wymiar

Poczatek

Wlot koniec Średnica Szerokość

(i)

(m) (m.n.p.

m) (m) (m.n.p.

m) (m) (%) (Ø-cm) (h-m)

(Ø-cm) (h-m)

PRZEPUST_

PKP

12.68 222.06 0.00 221.04 1.02 8.0400 trapezowy 100.000 100.00

1 2.42 222.07 0.00 222.06 0.01 0.4100 trapezowy 1.500 5.50

2 8.09 222.40 0.00 222.07 0.33 4.0800 nieregularny 1.350 5.55

3 36.94 222.44 0.00 222.40 0.04 0.1100 nieregularny 0.560 36.00

4 36.72 222.50 0.00 222.44 0.06 0.1600 nieregularny 0.970 35.50

5 51.06 222.59 0.00 222.50 0.09 0.1800 nieregularny 0.910 26.20

6 40.63 222.45 0.00 222.59 -0.14 -0.3400 nieregularny 1.050 26.80

7 18.07 222.62 0.00 222.45 0.17 0.9400 nieregularny 1.600 36.20

8 34.95 222.82 0.00 222.62 0.20 0.5700 nieregularny 0.680 19.30

9 7.94 222.20 0.00 222.82 -0.62 -7.8100 kołowy 0.680 19.30

10 5.26 222.20 0.00 222.20 0.00 0.0000 nieregularny 40.000 80.00

11 69.14 222.22 0.00 222.20 0.02 0.0300 nieregularny 2.280 50.70

12 25.56 222.82 0.00 222.22 0.60 2.3500 kołowy 1.180 58.20

13 4.31 222.83 0.00 222.82 0.01 0.2300 nieregularny 40.000 80.00

14 38.14 222.42 0.00 222.83 -0.41 -1.0700 nieregularny 1.080 38.10


18 | S t r o n a

15 79.88 222.92 0.00 222.42 0.50 0.6300 nieregularny 1.080 49.40

16 50.89 222.83 0.00 222.92 -0.09 -0.1800 kołowy 1.350 76.60

17 6.67 222.83 0.00 222.83 0.00 0.0000 nieregularny 40.000 60.00

18 34.33 222.61 0.00 222.83 -0.22 -0.6400 kołowy 1.350 76.60

19 67.50 223.22 0.00 222.61 0.61 0.9000 nieregularny 30.000 60.00

20 14.52 222.92 0.00 223.22 -0.30 -2.0700 nieregularny 1.580 65.10

21 24.67 223.12 0.00 222.92 0.20 0.8100 nieregularny 1.380 56.40

22 30.97 223.30 0.00 223.12 0.18 0.5800 nieregularny 1.200 46.50

23 37.43 223.28 0.00 223.30 -0.02 -0.0500 nieregularny 1.720 119.40

24 75.54 223.69 0.00 223.28 0.41 0.5400 nieregularny 1.310 68.60

25 16.65 223.21 0.00 223.69 -0.48 -2.8800 kołowy 1.310 68.60

26 5.21 223.36 0.00 223.21 0.15 2.8800 nieregularny 50.000 80.00

27 8.58 222.90 0.00 223.36 -0.46 -5.3600 trapezowy 0.780 32.70

28 24.68 223.34 0.00 222.90 0.44 1.7800 trapezowy 1.300 5.40

29 0.68 223.34 0.00 223.34 0.00 0.0000 trapezowy 1.300 5.40

30 85.36 223.36 0.00 223.34 0.02 0.0200 kołowy 1.100 4.80

31 3.03 223.36 0.00 223.36 0.00 0.0000 trapezowy 40.000 40.00

32 11.98 223.37 0.00 223.36 0.01 0.0800 nieregularny 1.100 4.80

33 36.17 224.08 0.00 223.37 0.71 1.9600 nieregularny 1.420 95.20

34 36.72 224.17 0.00 224.08 0.09 0.2500 nieregularny 1.330 72.70

35 21.99 224.29 0.00 224.17 0.12 0.5500 nieregularny 1.210 70.60

36 36.34 224.33 0.00 224.29 0.04 0.1100 nieregularny 1.170 66.80

37 51.98 224.25 0.00 224.33 -0.08 -0.1500 nieregularny 1.050 44.80

38 45.67 224.59 0.00 224.25 0.34 0.7400 nieregularny 0.990 54.20

39 33.66 224.64 0.00 224.59 0.05 0.1500 nieregularny 0.860 80.40


19 | S t r o n a

40 32.56 224.65 0.00 224.64 0.01 0.0300 nieregularny 1.350 132.00

41 32.45 224.74 0.00 224.65 0.09 0.2800 nieregularny 1.260 121.50

42 114.11 225.33 0.00 224.74 0.59 0.5200 nieregularny 1.170 111.10

43 133.35 226.66 0.00 225.33 1.33 1.0000 nieregularny 1.320 111.10

44 77.39 225.97 0.00 226.66 -0.69 -0.8900 nieregularny 2.320 92.00

45 69.44 226.32 0.00 225.97 0.35 0.5000 nieregularny 1.130 115.20

46 114.35 226.50 0.00 226.32 0.18 0.1600 nieregularny 1.140 115.30

47 58.73 226.27 0.00 226.50 -0.23 -0.3900 kołowy 1.550 53.40

48 10.71 226.35 0.00 226.27 0.08 0.7500 nieregularny 50.000 80.00

49 27.24 226.74 0.00 226.35 0.39 1.4300 nieregularny 0.830 107.90

50 59.52 226.91 0.00 226.74 0.17 0.2900 nieregularny 0.740 99.60

51 29.96 226.46 0.00 226.91 -0.45 -1.5000 trapezowy 0.740 99.60

52 0.60 226.46 0.00 226.46 0.00 0.0000 trapezowy 1.300 5.40

53 6.76 226.47 0.00 226.46 0.01 0.1500 kołowy 1.300 5.40

54-groba_Zb-02

3.19 226.47 0.00 226.47 0.00 0.0000 trapezowy 40.000 40.00

55 16.03 226.49 0.00 226.47 0.02 0.1200 nieregularny 1.300 5.40

56_przed_ZB

-02

49.18 227.30 0.00 226.49 0.81 1.6500 nieregularny 1.200 99.50

57 181.47 228.15 0.00 227.30 0.85 0.4700 nieregularny 1.350 144.20

59 138.98 228.40 0.00 228.15 0.25 0.1800 kołowy 1.350 144.20

60 1.91 228.40 0.00 228.40 0.00 0.0000 nieregularny 40.000 60.00

61 21.54 228.23 0.00 228.40 -0.17 -0.7900 nieregularny 0.830 63.90

62 80.75 228.36 0.00 228.23 0.13 0.1600 nieregularny 1.180 50.40


20 | S t r o n a

63 97.25 230.29 0.00 228.36 1.93 1.9800 nieregularny 1.210 71.60

64 33.03 230.61 0.00 230.29 0.32 0.9700 kołowy 1.210 71.60

65 3.85 230.61 0.00 230.61 0.00 0.0000 nieregularny 22.000 50.00

66 101.08 230.65 0.00 230.61 0.04 0.0400 kołowy 1.000 60.00

67 2.09 230.65 0.00 230.65 0.00 0.0000 nieregularny 60.000 60.00

68 122.49 231.45 0.00 230.65 0.80 0.6500 nieregularny 1.260 136.10

69 94.19 233.60 0.00 231.45 2.15 2.2800 nieregularny 2.230 120.30

70 46.84 234.00 0.00 233.60 0.40 0.8500 nieregularny 1.000 333.00

71 26.98 234.10 0.00 234.00 0.10 0.3700 nieregularny 1.000 333.00

72 53.58 234.52 0.00 234.10 0.42 0.7800 nieregularny 1.000 333.00

73 40.49 235.22 0.00 234.52 0.70 1.7300 nieregularny 1.000 333.00

74 24.35 235.20 0.00 235.22 -0.02 -0.0800 nieregularny 1.000 333.00

75 5.09 235.25 0.00 235.20 0.05 0.9800 nieregularny 1.000 333.00

76 14.42 235.30 0.00 235.25 0.05 0.3500 nieregularny 1.000 333.00

77 14.12 235.25 0.00 235.30 -0.05 -0.3500 nieregularny 1.000 333.00

78 16.03 235.35 0.00 235.25 0.10 0.6200 nieregularny 1.210 6.40

79 15.39 235.40 0.00 235.35 0.05 0.3200 nieregularny 1.210 6.40

80 10.91 235.30 0.00 235.40 -0.10 -0.9200 nieregularny 1.210 6.40

81 29.38 235.30 0.00 235.30 0.00 0.0000 nieregularny 1.210 6.40

82 9.41 234.60 0.00 235.30 -0.70 -7.4400 kołowy 1.210 6.40

83 2.64 234.60 0.00 234.60 0.00 0.0000 nieregularny 80.000 80.00

84 15.50 234.95 0.00 234.60 0.35 2.2600 kołowy 1.210 6.40

85 2.45 234.95 0.00 234.95 0.00 0.0000 nieregularny 80.000 80.00

86 31.30 235.00 0.00 234.95 0.05 0.1600 kołowy 1.210 6.40

87 8.18 235.10 0.00 235.00 0.10 1.2200 nieregularny 80.000 80.00


21 | S t r o n a

88 17.87 235.12 0.00 235.10 0.02 0.1100 nieregularny 0.630 13.70

89 44.95 236.00 0.00 235.12 0.88 1.9600 kołowy 0.630 13.70

90 3.19 236.00 0.00 236.00 0.00 0.0000 nieregularny 38.000 60.00

91 39.22 236.40 0.00 236.00 0.40 1.0200 nieregularny 1.350 76.60

92 24.66 236.70 0.00 236.40 0.30 1.2200 nieregularny 1.180 15.90

93 25.40 236.90 0.00 236.70 0.20 0.7900 nieregularny 0.600 61.60

94 36.67 237.30 0.00 236.90 0.40 1.0900 nieregularny 0.700 45.90

95 26.55 237.30 0.00 237.30 0.00 0.0000 nieregularny 0.700 34.40

96 37.94 237.70 0.00 237.30 0.40 1.0500 nieregularny 0.800 57.60

97 18.43 237.90 0.00 237.70 0.20 1.0900 nieregularny 0.800 57.60

98 22.73 237.68 0.00 237.90 -0.22 -0.9700 trapezowy 0.800 57.60

99-za_zb.

01

34.07 237.96 0.00 237.68 0.28 0.8200 trapezowy 1.050 4.15

100 0.76 237.96 0.00 237.96 0.00 0.0000 trapezowy 1.000 4.00

101-za_grobla_zb.

01

68.70 238.10 0.00 237.96 0.14 0.2000 kołowy 1.000 4.00

102_grobla_zb01

3.11 238.11 0.00 238.10 0.01 0.3200 trapezowy 40.000 40.00

103-k.przed_zb.01

9.20 238.13 0.00 238.11 0.02 0.2200 trapezowy 1.000 4.00

104 9.80 238.36 0.00 238.13 0.23 2.3500 trapezowy 1.000 4.00

105 2.61 238.77 0.00 238.36 0.41 15.7100

trapezowy 1.000 4.00

106 10.49 238.79 0.00 238.77 0.02 0.1900 trapezowy 1.000 4.00


22 | S t r o n a

5. ANALIZA OPADÓW ORAZ DANYCH HYDROLOGICZNYCH

5.1. Ustalenie wartości opadów miarodajnych i kontrolnych

Właściwe określenie wielkości miarodajnego deszczu do projektowania kanalizacji jest bardzo istotne

dla funkcjonowania jednostki osadniczej (Bolt i in., 2012). Do podstawowych problemów związanych z

przyjęciem wielkości deszczu obliczeniowego należy określenie prawdopodobieństwa (częstości) jego

występowania.

Wybór prawdopodobieństwa opadu miarodajnego do projektowania kanalizacji deszczowej na obszarze

miasta zlewni dokonano w oparciu o następujące materiały:, obowiązujące normy (PN-EN 752:2008),

wytyczne (ATV A-118) i zalecenia. Uwzględniono również istniejące na terenie zlewni warunki terenowe

(spadki terenu, rodzaj zagospodarowania terenu, lokalizację odbiorników).

Zalecane wg PN-EN 752:2008 prawdopodobieństwo wystąpienia dla deszczu obliczeniowego w

odniesieniu do terenów mieszkaniowych wynosi 50% (częstość deszczu 1 na 2 lata).

Biorąc pod uwagę wszystkie wyżej wymienione czynniki, przyjęto prawdopodobieństwo opadu

miarodajnego wynoszące p = 50%. Odpowiadająca temu prawdopodobieństwu częstość opadu wynosi C = 2

lata.

Wytyczna ATV A-118 wprowadza pojęcie częstości nadpiętrzenia (Cn) jako pomocniczą wielkość

wymiarującą do obliczeń sprawdzających (modelowania działania) sieci kanalizacyjnych. Przez napiętrzenie w

sieci (studzience) kanalizacyjnej należy rozumieć przekroczenie przyjętego poziomu odniesienia – lustro

ścieków pozostaje wewnątrz systemu względnie osiąga poziom powierzchni terenu. Nadpiętrzenie jest to stan

przeciążenia sieci kanalizacyjnej poprzedzający potencjalne wylanie wód opadowych. Zgodnie z zaleceniami

wg ATV A-118 do obliczeń sprawdzających projektowaną sieć kanalizacji deszczowej przyjęto opad o

prawdopodobieństwie 20% (częstość C = 5). Jest to prawdopodobieństwo opadu kontrolnego - częstość

nadpiętrzenia.

Obliczenia sprawdzające przeprowadzono również dla opadu o prawdopodobieństwie 20%. Dla opadu

o tym prawdopodobieństwie przeprowadzono obliczenia sprawdzające potencjalną możliwość wylewów wód

opadowych z projektowanej sieci kanalizacyjnej (opad kontrolny - częstość wylewów).

Przyjmując w obliczeniach różne czasy trwania opadu i odpowiadające im wysokości opadu o

prawdopodobieństwie 50% ustalono tzw. krytyczne czasy trwania opadu, które wywołały największe wartości

przepływów maksymalnych w poszczególnych kanałach projektowanej sieci kanalizacji deszczowej. Do

ustalenia krytycznych czasów trwania opadu przyjęto następujące czasy: 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 i

120minut.

Analizę mającą na celu wyznaczenie krytycznego czasu trwania opadu przeprowadzono za pomocą

modelu symulacyjnego SWMM (model opisano w innym rozdziale), adaptowanego dla obszaru zlewni.


23 | S t r o n a

W modelu uwzględniono projektowaną sieć kanalizacyjną jedynie w zakresie kanałów w ulicy

Pomorskiej oraz Frezjowej oraz ciek wodny w postaci rzeki Ner w obecnym stanie zagospodarowania.

Symulację – model oparto na założeniach koncepcji :Mileszki”, których przepływu uwzględniono w modelu

rozbudowując go o charakterystykę projektowanego koryta rzeki Ner w oparciu o pomiary własne oraz mapę

zasadniczą”. W sąsiedztwie samego koryta cieku odwzorowano zlewnię naturalną, Jako sprawdzenie

współdziałania wszystkich elementów dokonano obliczeń w oparciu o wyżej wymienione założenia oraz o

opad prawdopodobny p=20% wyliczonego na podstawie formuły Bogdanowicz –Stachy, i czasie trwania

120minut.

Do obliczenia sumy (wydajności) opadu dla deszczy miarodajnego i kontrolnego wykorzystano formułę

zaproponowaną przez Bogdanowicz-Stachý (1997). Informacje i analizy przedstawione w literaturze krajowej

(Kotowski, 2011; Licznar i in., 2005) wyraźnie wskazują na potrzebę zastąpienia modelu Błaszczyka nowymi,

dokładniejszymi modelami opadów. Z danych literaturowych wynika również, że do wymiarowania sieci

kanalizacyjnych dla częstości projektowych deszczy C = 2, 5 i 10 lat zaleca się stosowanie wiarygodnych

modeli lokalnych bądź modelu Bogdanowicz-Stachý. Z uwagi na brak możliwości opracowania modelu

lokalnego dla obszaru zlewni, ze względu na zbyt krótki okres danych pomiarowych opadów, przyjęto do

obliczenia wydajności opadu wspomniany model Bogdanowicz-Stachý. Na podstawie obliczonej wydajności

opadów miarodajnego i kontrolnego obliczono natężenie opadu [mm/min], a następnie natężenie jednostkowe

opadu [l/s·ha].

W tab.4 zestawiono charakterystyki opadów miarodajnego, kontrolnego - częstość napiętrzenia oraz

opadu kontrolnego mogącego powodować wylewanie, przyjętych odpowiednio do projektowania kanalizacji

deszczowej i obliczeń sprawdzających.

Tab. 3 Charakterystyki opadów miarodajnych i kontrolnych

Rodzaj opadu Prawd. p [%]

Częstość C [ lata]

Czas trwania t

[min]

Suma opadu P

[mm]

Natężenie jednostkowe

q [l/s·ha] Opad miarodajny 50 2 15 12,97 144,1 Kontrolny – częstość nadpiętrzenia 20 5 15 19,00 211,2 Kontrolny – częstość wylewów 10 10 15 22,62 251,3


24 | S t r o n a

6. MODEL SYMULACYJNY (HYDROLOGICZNO-HYDRAULICZNY) DLA OBSZARU ZLEWNI

Do obliczania przepływów w projektowanej sieci kanalizacji deszczowej oraz w ciekach otwartych na

obszarze analizowanej zlewni został wykorzystany model/program SWMM (Storm Water Management Model)

w wersji 5.1., opracowany przez Agencję Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych (U.S. Environmental

Protection Agency - EPA). Zastosowanie tego modelu umożliwiło analizę w dowolnym punkcie zlewni różnych

procesów hydrologicznych (odpływu, retencji, infiltracji) oraz hydraulicznych warunków przepływu w korytach

otwartych i przewodach sieci kanalizacyjnej, jak również transformacji przepływów przez przepusty, i zbiorniki

retencyjne. Do obliczenia opadu efektywnego (spływu) zastosowano metodę CN-SCS (USDA-SCS, 1975;

SCS, 1986), a do obliczenia transformacji odpływu w kanałach wybrano w modelu opcję fali dynamicznej

(pełny model dynamiczny).

Adaptacja modelu SWMM dla rozpatrywanej zlewni polegała na utworzeniu w modelu obiektów, które

reprezentują fizyczne składniki rzeczywistego systemu hydrologicznego i hydraulicznego zlewni, a następnie

na określeniu wartości ich parametrów będących w większości przypadków fizycznie mierzalnymi

charakterystykami. Do identyfikacji parametrów obiektów modelu wykorzystano założenia projektowe zawarte

w koncepcji „KPP-Ner” – założenia co do lokalizacji zbiorników, „MIleszki” oraz „Nowosolna”

Parametry obiektów modelu, odpowiedzialne za formowanie się odpływu wody, przyjęto w pierwszym

etapie opracowania modelu na podstawie danych uzyskanych z ortofotomapy z 2015r ( w zakresie

charakterystyki użytkowania zlewni). Wartości niektórych parametrów przyjęto w modelu jako wartości

zalecane w tabelach podręcznika modelu (Rossman, 2005). Obiekty, które uwzględniono w modelu zlewni:

• Sumę opadów 50% i 20% w przyjętych 10-cio minutowych obliczonych


25 | S t r o n a

• . Do modelu wprowadzono obiekt nazwany „posterunkiem opadowym”. Uwzględniono w systemie

zlewni jeden posterunek, którego zasięg obejmuje całą zlewnię ( w zakresie zlewni wykorzystanej w

opracowaniu własnym z wykorzystaniem dopływów jako dane z koncepcji „Mielszki” – dopływ

z kanału w ulicy Pomorskiej – wylot W8 oraz dopływ z ulicy Frezjowej wylot W5.

• Obszarową zmienność spływu powierzchniowego uwzględniono przez podział zlewni na 590

homogeniczne zlewnie cząstkowe. Głównym kryterium podziału był rodzaj użytkowania i związany

z nim procent nieprzepuszczalności. Do identyfikacji rodzajów użytkowania w zlewni wykorzystano

ortofotomapę z 2015 roku. Podział zlewni na obszary cząstkowe, odpowiadający schematowi

przyjętemu w modelu SWMM, ilustruje rys.10

• Odpływ wód deszczowych ze zlewni poprzez sieć kanałów otwartych i zamkniętych - sieć kanalizacji

deszczowej (rys.11) modelowano za pomocą wydzielenia 136 odcinków kanałów i 137 węzłów

(umieszczonych w miejscu określającym zmianę charakterystyki kanałów), definiując ich parametry

geometryczne.

• Zbiorniki projektowane

• Przepusty drogowe usytuowane wzdłuż cieku

Rys. 8 Podział zlewni na zlewnie homogeniczne


26 | S t r o n a

Rys. 9 Zlewnia w programie SWMM (widoczne zlewnie cząstkowe i kanały)

Rys. 10 Układ koryta rzeki Ner z dopływami i odpływami w pobliżu zbiornika Pomorska – prezentacja odwzorowania w modelu SWMM


27 | S t r o n a

Rys. 11 Układ koryta rzeki Ner z dopływami i odpływami w pobliżu zbiornika Pomorska– widok projektu w układzie rzeczywistym

Wykonywany model ma za zadanie sprawdzenia zachowania się koryta cieku Ner

podczas wezbrania opadowego. Koryto cieku odwzorowano o obecnym kształcie. Do

modelu wprowadzono nowoprojektowane zbiorniki Pomorska, Frezjowa oraz Sołecka.

Do modelu wprowadzono również dopływy projektowane w postaci wylotów kanalizacji

deszczowej. Są to wyloty przy zbiorniku w ul. Pomorskiej – wylot nr 8 oraz przy ulicy

Frezjowej wylot nr 5. Tak zamodelowany układ został przedstawiony w części 2

opracowania.


28 | S t r o n a

CZĘŚĆ 2 ANALIZA HYDOLOGICZNO-HYDRAULICZNA

MODEL SYMULACYJNY SPŁYWU WÓD DESZCZOWYCH DLA CZĘŚCI ZLEWNI RZEKI NER ( OD ISTNIEJĄCEGO PRZEPUSTU POD TORAMI PKP

PRZY UL. TABOROWEJ W KM 131-300 DO ŹRÓDEŁ PRZY UL. POMORSKIEJ W KM 135+061) – ETAP I

Koryto w stanie obecnym + zbiorniki +dwa wyloty kanalizacji deszczowej


29 | S t r o n a

1. Założenia modelu Na obszarze rozpatrywanej zlewni koryto rzeki Ner jest korytem naturalnym. Koryto rzeki Ner na

rozpatrywanym odcinku jest płytkim ciekiem o nieregularnych kształtach i złym stanie technicznym. Dla takowego kształtu oraz trasy przeprowadzono symulację reakcji na opad ( na dopływy wg koncepcji „Mileszki” dopływy Etap I z rejonu ulic pomorskiej oraz Frezjowej ) odcinka rzeki Ner od przepustu pod torami PKP przy ul. Taborowej w km 131+300 do źródeł przy ul. Pomorskiej w km 135+051. W analizie dodatkowo prowadzono szereg parametrów hydrologicznych oraz meteorologicznych jak i właściwości fizyczne gruntu pozwalające na określenie stopnia infiltracji wody w głąb zaprojektowanych zbiorników retencyjnych. Dla właściwego przebiegu wezbrania pomimo informacji o wielkości odpływu z poszczególnych wylotów oraz charakterystyki określonych w koncepcji „Mileszki” wprowadzono bezpośrednią zlewnie przyległą do analizowanego koryta rzeki Ner. Aby prawidłowo przeprowadzić obliczenia związane z opróżnianiem się zbiorników w szczególności zbiornika chłonno-odparowującego „Mileszki” wprowadzone zmienne meteorologiczne jak i hydrogeologiczne zaprezentowane poniżej.

Rys. 12 Rozkład średniej temperatury miesięcznej w ciągu roku dla stacji Łódź Lublinek

Rys. 13 Rozkład sum parowania z lustra wody na podstawie stacji meteorologicznej Sulejów w półroczu letnim


30 | S t r o n a

Tab. 4 Zestawienie parowania z lustra wody dla poszczególnych miesięcy w odniesieniu dziennym w mm/dobę

Miesiąc mm/dobę

Maj 2.74

Czerwiec 3.17

Lipiec 3.48

Sierpień 2.68

Wrzesień 2.43

Październik 1.19

Na podstawie badań gruntów w miejscu lokalizacji zbiorników przeprowadzonych w 2016 r. na zlecenie PPW Bioprojekt Sp. z o.o. określono parametry gruntów z miejscu lokalizacji projektowanych zbiorników. Poniżej zaprezentowano wyciąg z dokumentacji badań podłoża gruntowego miejsc przewidzianych do lokalizacji zbiorników:

Tab. 5 Zestawienie zbiorników retencyjnych

Nazwa km rzeki NER/lokalizacja

Nr dzialki Rodzaj

Zb-01 - Pomorska 135+500 31 obr, W-17 Retencyjny – boczny

Zb-02 - Frezjowa 133+300 134/6 obr, W-18 Retencyjny – boczny

Zb-03 - Sołecka 132+200 97 obr, W-18 Retencyjny – boczny

Dla powyższych zbiorników zestawiono dane dotyczące właściwości gruntu – zdolności infiltracyjnej


31 | S t r o n a

Rys. 14 Przekroje oraz karty otworów geotechnicznych dla zb. 01- Pomorska

POMORSKA


32 | S t r o n a

Wyciąg z opinii geotechnicznej:

Podłoże projektowanego zbiornika retencyjnego tworzą występujące pod warstwą humusu grunty mineralne rodzime, nieskaliste, spoiste –lodowcowe gliny i lodowcowo zastoiskowe pyły piaszczyste bądź pyły oraz grunty niespoiste – wodnolodowcowe piaski średnioziarniste i pospółki.

W okresie prowadzonych badań, tj. w październiki 2016r., w strefie głębokości rozpoznanej wierceniami, tj. maks. 3,0m p.p.t., w rejonie OW17_2 zaobserwowano wody infiltracyjne o swobodnym zwierciadle w pospółkach zalegających na stropie glin. Ich zwierciadło nawiercono na głębokości 0,9m p.pt., tj na rzędnej 238,3 m np.pm.; warstwa wody miała wysokość ok. 20 cm . Wody te należy traktować jako okresowe – zgromadzone w zagłębieniu a stropie glin po okresie wcześniejszych opadów deszczu


33 | S t r o n a

Rys. 15 Przekroje oraz karty otworów geotechnicznych dla zb. 02- Frezjowa

FREZJOWA


34 | S t r o n a

Wyciąg z opinii geotechnicznej:

BUDOWA GEOLOGICZNA

Na podstawie wykonanych otworów geotechnicznych można stwierdzić, że w podłożu projektowanego zbiornika

retencyjnego do głębokości 3,0 m p.p.t. zalegają utwory czwartorzędowe – głównie plejstoceńskie (Qp), które

reprezentowane są przez:· grunty lodowcowe (glacjalne – Qpg) – gliny piaszczyste lokalnie na pograniczu glin

(warstwy IIIb1 i IIIb2). Utwory lodowcowe zalegają powszechnie w badanym podłożu poniżej głębokości 1,0-1,5 m

p.p.t., do głębokości wykonanych wierceń nie osiągnięto ich spągu; osady wodnolodowcowe (fluwioglacjalne – Qpfg) -

wykształcone jako piaski pylaste i średnioziarniste (warstwy serii I). W badanym podłożu występują one jako ciągła

warstwa zalegająca na gruntach spoistych.

Warstwę przypowierzchniową tworzy warstwa organicznego humusu (warstwa XII), nawierconego do głębokości ok.

0,3-0,35 m p.p.t.

WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE

W okresie prowadzonych badań, tj. w październiku 2016 r., w strefie głębokości rozpoznanej wykonanymi wierceniami,

tj. maks. 3,0 m p.p.t., nie nawiercono wody gruntowej a rozpoznane grunty były mało wilgotne. W okresie po roztopach

lub długotrwałych opadach w warstwie piasków zalegających na stropie słabo przepuszczalnych glin mogą okresowo

utrzymywać się wody infiltracyjne.

WNIOSKI

1. W podłożu gruntowym projektowanego zbiornika retencyjnego na rzece Ner na działce nr 134/6 w rejonie ul.

Frezjowej w Łodzi, poniżej przypowierzchniowej warstwy humusu (warstwa XII), zalegają mineralne grunty

rodzime, spoiste: lodowcowe gliny piaszczyste (warstwy IIIb1, IIIb2) oraz grunty sypkie: wodnolodowcowe

piaski (warstwy Ia, Ib).

2. Piaski wodnolodowcowe (warstwy Ia i Ib) zakwalifikowano jako grunty nośne. Do gruntów nośnych, pod

warunkiem nie naruszenia ich struktury zakwalifikowano także twardoplastyczne gliny piaszczyste warstw IIIb1

i IIIb2. Grunty nienośne występujące na badanym obszarze to przypowierzchniowa warstwa organicznego

humusu (warstwa XII) o miąższości ok. 0,3 m.

3. W okresie prowadzonych badań, tj. w październiku 2016 r. do głębokości wykonywanych wierceń (3,0 m

p.p.t.) nie nawiercono wody gruntowej. W okresie po roztopach lub długotrwałych opadach w warstwie

piasków zalegających na stropie słabo przepuszczalnych glin mogą okresowo utrzymywać się wody

infiltracyjne. Współczynnik wodoprzepuszczalności k dla piasków średnioziarnistych występujących w

badanym podłożu należy przyjąć na poziomie k = 10-15 m/dobę (wg USBSC).


35 | S t r o n a

Rys. 16 Przekroje oraz karty otworów geotechnicznych dla zb. 03- Sołecka

SOŁECKA


36 | S t r o n a

WYCIĄG Z DOKUMENTACJI GEOTECHNICZNEJ

BUDOWA GEOLOGICZNA

Na podstawie wykonanych otworów geotechnicznych można stwierdzić, że w podłożu projektowanego

zbiornika retencyjnego do głębokości 3,0 m p.p.t. zalegają utwory czwartorzędowe – głównie plejstoceńskie

(Qp), które reprezentowane są przez: osady wodnolodowcowe (fluwioglacjalne – Qpfg) - wykształcone jako

piaski pylaste, średnioziarniste i gruboziarniste oraz pospółki (warstwy serii I). Występują one powszechnie w

podłożu badanego obszaru, tworząc ciągłą warstwę. Do głębokości wykonanych wierceń nie nawiercono

spągu tych osadów. Piaski średnie lokalnie zawierają przewarstwienia glin piaszczystych natomiast pospółki

domieszki otoczaków.

Warstwę przypowierzchniową tworzy warstwa organicznego humusu (warstwa XII),

nawierconego do głębokości ok. 0,3-0,35 m p.p.t.

WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE

W okresie prowadzonych badań, tj. w październiku 2016 r., w strefie głębokości rozpoznanej wykonanymi

wierceniami, tj. maks. 3,0 m p.p.t., nie nawiercono wody gruntowej a rozpoznane grunty były mało wilgotne.

WNIOSKI

1. W podłożu gruntowym projektowanego zbiornika retencyjnego na rzece Ner na działce nr 97 w rejonie

ul. Sołeckiej w Łodzi, poniżej przypowierzchniowej warstwy humusu (warstwa XII), zalegają mineralne grunty

rodzime, sypkie: wodnolodowcowe piaski i pospółki (warstwy Ia, Ib, Ic).

2. Wszystkie rozpoznane na badanym obszarze rodzime grunty mineralne to warstwy nośne. Grunty

nienośne występujące na badanym obszarze to przypowierzchniowa warstwa

organicznego humusu (warstwa XII) o miąższości ok. 0,3-0,35 m.

3. W okresie prowadzonych badań, tj. w październiku 2016 r. do głębokości wykonywanych wierceń (3,0 m

p.p.t.) nie nawiercono wody gruntowej. Współczynnik wodoprzepuszczalności k dla piasków średnioziarnistych

dominujących w badanym podłożu należy przyjąć na poziomie k = 10-15 m/dobę (wg USBSC).


37 | S t r o n a

2. Prezentacja przyjętej systematyki nazewnictwa w modelu symulacyjnym Na rysunkach nr 3 do 7 zaprezentowano sposób nazewnictwa elementów składowych tworzących model odpływu wód dla zlewni rzeki Ner w odcinku od przepusty PKP przy ul. Taborowej do ul. Pomorskiej oraz dla zbiornika Mileszki odbierającego wody opadowe z rejonu ulicy Pomorskiej oraz Frezjowej.

Nazwy 1 do 103 tworzą koryto rzeki Ner na analizowanym odcinku.

W miejscach projektowanych wylotów znajdują się węzły W5 oraz W8 zgodnie z oznaczeniami przyjętymi w koncepcji „Mileszki”.

Zbiorniki nazwano numerami od 1- 3, zbiornik Pomorska Zb-01; zbiornik Frezjowa Zb-02; zbiornik Sołecka Zb-03; zbiornik Mileszki Zb-04. Do zbiorników przepływ trafiać będzie w głównej mierze poprzez przelew boczny o kształcie trapezowym o długiej krawędzi przelewowej. Napiętrzenie wody w korycie wywołane będzie poprzez przegrodzenia cieku groblą, w której dnie wykonany będzie przepust o średni 400mm. Po wypełnieniu zbiornika do maksimum nadmiar dopływającej wody przelewał się będzie poprzez przelew boczny odpływowy ze zbiornika do koryta cieku. Opróżnianie zbiornika następować będzie poprzez spust denny wykonany z rury o średnicy 300mm.

Rys. 17 Schemat działania zbiorników retencyjnych zastosowanych w model

3. Prognoza przepływów prawdopodobnych w charakterystycznych punktach

Model SWMM adaptowany dla zlewni rzeki Ner na odcinku od przepustu PKP przy ul. Taborowej do ul.

Pomorskiej zastosowano do prognozy hydrogramów przepływu o prawdopodobieństwie wystąpienia 20%

w charakterystycznych punktach kanału i jego dopływów, w reakcji na opad deszczu (o

prawdopodobieństwie wystąpienia p-=20% 1 raz na 5lat )

W zależności od potrzeby uzyskania określonej informacji zastosowany model umożliwia określenie

przepływów w dowolnym miejscu na całej długości kanału, a nie tylko w wybranych do tej analizy

charakterystycznych punktach kanału.

Przyjmując w obliczeniach różne czasy trwania opadu i odpowiadające im wysokości opadu

o prawdopodobieństwie 20% ustalono tzw. krytyczny czas trwania opadu, który wywołał największe wartości

przepływów maksymalnych prawdopodobnych w zlewni rzeki Ner.

Krytyczny czas trwania opadu o prawdopodobieństwie 20% wynosi 120 minut. Do obliczenia sumy

opadu o określonym prawdopodobieństwie i czasie trwania wykorzystano formułę zaproponowaną przez

Bogdanowicz i Stachý. Obliczenia w modelu przeprowadzono przy założeniu równomiernego rozkładu

wysokości opadu w zlewni.

Przy wykorzystaniu modelu SWMM ustalono wielkości przepływów prawdopodobnych na tle zamierzeń

rozwojowych (stan przyszły zaczerpnięte z koncepcji „Mileszki” wariant II etap I wykonanie kanałów w ulicy

Pomorskiej oraz Frezjowej).

W tab. 7 zestawiono wartości przepływów maksymalnych prawdopodobnych i objętości wezbrań

prognozowane w odcinkach obliczeniowych rzeki Ner i jej dopływów w reakcji na opad o

prawdopodobieństwie 20% i krytycznym czasie trwania 120 min oraz na podstawie założeń koncepcji

„Mileszki”. Obliczenia przeprowadzono dla stanu przyszłej zabudowy zlewni (na tle zamierzeń rozwojowych).

ANALIZA HYDROLOGICZNO-HYDRAULICZNA PRZEPŁYWU WODY W KORICE RZEKI NER NA ODCINKU OD UL. TABORWEJ DO UL. POMORSKIEJ ETAP

I 39 | S t r o n a

Tab. 6 Przepływy i objętości wezbrań obliczone za pomocą modelu SWMM w przekrojach obliczeniowych

L.p Nr odc. Obl.

Przepływ maksymalny

Q20%

Objętośc wezbrania w czasie 12 godzin

[m3/s] [mln litrów] [m3]

1 2 3 4

1-PKP PKP 0.139 6.78 6 780

1 1 0.139 6.79 6 790

2 2 0.139 6.79 6 790

3 3 0.139 6.76 6 760

4 4 0.139 6.75 6 750

5 5 0.139 6.73 6 730

6 6 0.14 6.68 6 680

7 7 0.14 6.68 6 680

8 8 0.14 6.66 6 660

9 9 0.14 6.73 6 730

10 10 0.14 6.73 6 730

11 11 0.14 6.68 6 680

12 12 0.14 6.62 6 620

13 13 0.14 6.68 6 680

14 14 0.141 6.98 6 980

15 15 0.141 7.03 7 030

16 16 0.141 7.05 7 050

17 17 0.141 7 7 000

18 18 0.142 7.01 7 010

19 19 0.142 7 7 000


I 40 | S t r o n a

20 20 0.143 7.02 7 020

21 21 0.145 7.04 7 040

22 22 0.146 7.04 7 040

23 23 0.148 7.05 7 050

24 24 0.148 7.05 7 050

25 25 0.148 7.06 7 060

26 26 0.148 7.22 7 220

27 27 0.148 7.25 7 250

28 28 0.148 7.94 7 940

29 29 0.109 5.84 5 840

30 30 0.127 5.82 5 820

31 31 0.129 5.83 5 830

32 32 0.267 9.11 9 110

33 33 0.267 8.96 8 960

34 34 0.267 8.96 8 960

35-WP 35-WP 0.267 8.95 8 950

36 36 0.267 8.93 8 930

37 37 0.267 8.92 8 920

38 38 0.267 8.89 8 890

39 39 0.267 8.87 8 870

40 40 0.267 8.87 8 870

41 41 0.267 8.88 8 880

42 42 0.283 8.92 8 920

43 43 0.278 8.89 8 890

44 44 0.769 9.12 9 120


I 41 | S t r o n a

45-W3 45-W3 0.789 9.03 9 030

46 46 0.789 8.9 8 900

47-W5 47-W5 1.124 9.52 9 520

48 48 0.369 6.23 6 230

49 49 0.246 6.24 6 240

50 50 0.242 6.27 6 270

51 51 1.382 10.3 10 300

52 52 2.654 8.12 8 120

53 53 0.932 5.73 5 730

54 54 0.187 5.26 5 260

55 55 0.209 7.67 7 670

56 56 0.209 6.68 6 680

58 58 0.209 6.69 6 690

59 59 0.209 6.68 6 680

60 60 0.209 6.69 6 690

61 61 0.21 6.71 6 710

62 62 0.211 6.72 6 720

63 63 0.211 6.72 6 720

64 64 0.211 6.72 6 720

65 65 0.238 6.74 6 740

66 66 0.266 6.74 6 740

67 67 0.347 6.89 6 890

68 68 0.348 6.76 6 760

69 69 0.375 6.79 6 790

70 70 0.349 6.78 6 780


I 42 | S t r o n a

71 71 0.35 6.79 6 790

72 72 0.35 6.79 6 790

73 73 0.35 6.8 6 800

74 74 0.351 6.8 6 800

75 75 0.351 6.8 6 800

76 76 0.341 6.76 6 760

77 77 0.341 6.77 6 770

78 78 0.332 6.72 6 720

79 79 0.332 6.72 6 720

80 80 0.335 6.72 6 720

81 81 0.343 6.73 6 730

82 82 0.346 6.73 6 730

83 83 0.674 9.85 9 850

84 84 0.674 9.86 9 860

85 85 0.675 9.88 9 880

86 86 0.674 9.89 9 890

87 87 0.671 9.89 9 890

88 88 0.653 9.77 9 770

89 89 0.652 9.77 9 770

90 90 1.448 11 11 000

91 91 1.54 11 11 000

92 92 1.545 11 11 000

93 93 1.548 11 11 000

94 94 1.642 11 11 000

95 95 1.553 11 11 000


I 43 | S t r o n a

96 96 1.555 11 11 000

97 97 1.556 11 11 000

98 98 3.588 11.1 11 100

99 99 11.285 11.2 11 200

100 100 5.187 8.11 8 110

101 101 1.117 4.14 4 140

102 102 3.823 11.1 11 100

103 103 3.823 10.2 10 200

104 104 3.824 10.2 10 200

105-W8 105-W8 3.849 10.2 10 200

106 106 0.017 0.0146 15

ODPLYW ODPLYW 0.139 6.78 6 780

Zb.01-POMORSKA

Zb.01-POMORSKA

4.562 7.83 7 830

Zb.02-FREZJOWA

Zb.02-FREZJOWA

0.239 4.26 4 260

Zb.03-SOLECKA

Zb.03-SOLECKA

0.285 4.31 4 310

Na kolejnych rysunkach zaprezentowane zostaną prognozowane hydrogramy wezbrania w rzece Ner na kilku charakterystycznych odcinkach obliczeniowych. Odcinki pokazowe dobrano tak aby przedstawić sposób funkcjonowania zbiorników retencyjnych oraz ich wpływ na opóźnienie i zmniejszenie wielkości odpływu.

Na rys. 24-33 przedstawiono przykładowe hydrogramy przepływu prognozowane za pomocą modelu w różnych przekrojach obliczeniowych. Wykresy ilustrują zmienność przepływów maksymalnych, kształtu i objętości odpływu w zależności od lokalizacji przekroju w kanale. Hydrogramy zostały zaprezentowane zgodnie z kierunkiem przepływu tj. od ul. Pomorskiej odc. 01 do przepustu PKP odc.71

W związku z opracowaniem wyników w programie SWMM pochodzenia USA opisy osi poziomej zaprezentowano w jez. Angielskim. Poniżej wyjaśnienia oznaczeń:


I 44 | S t r o n a

Elapsed Time (hours) – Czas w godzinach – oś pozioma wykresu

Flow (CMS) – Przepływ w m3/s – oś pionowa wykresu

Rys. 18 Hydrogramy prognozowane w przekrojach obliczeniowych odc. 104 do odc. 101



I 45 | S t r o n a


Rys. 21 Hydrogramy prognozowane w przekrojach obliczeniowych odc. 57 do odc. 49 – przy zbiorniku Zb-02 Frezjowa


I 46 | S t r o n a

Rys. 22 Hydrogramy prognozowane w przekrojach obliczeniowych odc. 49 do odc. 46 – przy wylotach W4 i W5

Rys. 23 Hydrogramy prognozowane w przekrojach obliczeniowych odc. 45 do odc. 38 – przy wylocie W3


I 47 | S t r o n a


Rys. 25 Hydrogramy prognozowane w przekrojach obliczeniowych odc. 33 do odc. 28 – przy Zbiorniku Zb-03


I 48 | S t r o n a




I 49 | S t r o n a

Rys. 28 Hydrogramy prognozowane w przekrojach obliczeniowych odc. 6 do odc. 1 – profil zamykający przepust PKP przy ul. Taborowej

Na kolejnych rysunkach zamieszczono dla w obszaru zlewni, przykładowe wyniki symulacji w modelu SWMM, przedstawiające stan przepustowości rzeki Ner na rozpatrywanym obszarze w kulminacyjnym momencie wezbrania

Odpowiednio kolorami o znaczono % wykorzystania przekroju oznacza to, że =1 to 100%

wykorzystanie przepustowości kanału

Q – przepływ aktualny symulowany

Qmax – maksymalna przepustowość odcinka


I 50 | S t r o n a

Rys. 29 Odcinki obliczeniowe prezentacja wykorzystania przekroju (Q/Qmax) dla kulminacyjnego momentu wezbrania odcinki PKP- odc. 44

Rys. 30 Profil zwierciadła wody w kanale dla odc. PKP-odc. 43


I 51 | S t r o n a

Rys. 31 Odcinki obliczeniowe prezentacja wykorzystania przekroju (Q/Qmax) dla kulminacyjnego momentu wezbrania odcinki odc. 43-65

Rys. 32 Profil zwierciadła wody w kanale dla odc. 43-odc. 65


I 52 | S t r o n a

Rys. 33 Odcinki obliczeniowe prezentacja wykorzystania przekroju (Q/Qmax) dla kulminacyjnego momentu wezbrania odcinki odc. 65 – 106

Rys. 34 Profil zwierciadła wody w kanale dla odc. 65 odc. 106


I 53 | S t r o n a

Jak wynika z powyższych analiz, w rozwiązaniu projektowym koryto rzeki Ner w wielu miejscach posiada przeciw spadki które ograniczają swobodny spływ. Zastosowane zbiorniki redukują wysokość wezbrania co przyczynia się do wyeliminowania negatywnego skutku wprowadzenia dodatkowej ilości spływu deszczowego z nowoprojektowanych kanałów w ulicy Pomorskiej oraz Frezjowej. W wielu miejscach zaobserwowano brak dostatecznego wydatku przepustów które są zbyt małe oraz w złym stanie technicznym. Powoduje to magazynowanie wody przy przepustach podczas wezbrania. Magazynowanie wody ma charakter krótkotrwały i nie zagraża podtopieniom okolicznych mieszkańców

4. Analiza hydrauliczna koryta rzeki Ner w stanie prognozowanym bez zbiorników – wybrany przykład

Za pomocą modelu prognozowano wartości przepływów o prawdopodobieństwie 20%. Dokonano analizy jak wyglądałoby wezbranie bez zastosowania zbiorników retencyjnych opóźniających odpływ. Aby odwzorować całość wód przepływających i potencjalnie mogących się dostać do przekroju zamykającego badaną zlewnie tj. przepustu PKP przy ul. Taborowej.

Rys. 35 Hydrogram przepływu dla odc. 101, 92, 89, 86, 77 – bez zastosowanych zbiorników – wpływ zbiornika Pomorska

Jak wynika z wykresu cały przepływ doprowadzony wylotem nr 8 jest transportowany przez koryto powoduje to zatrzymanie niekontrolowane w okolicach istniejących przepustów Woda nie mieszcząca się w przepustach magazynowana jest w przekroju dolinowym koryta i niekontrolowanie podtapia okoliczne tereny Wyjściowa wielkość przepływu wynosi około 3,5m3/s.


I 54 | S t r o n a

Rys. 36 Hydrogram przepływu dla odc. 101, 92, 89, 86, 77 – ze zbiornikami – wpływ zbiornika Pomorska

Jak wynika z powyższego wykresu zbiornik Pomorska opóźnia i redukuje wysokość wezbrania z poziomu 3,5m3/s do 1,5m3/s co pozwala na znaczne ograniczenie negatywnych skutków w dalszych partiach istniejącego koryta rzeki Ner gdyż istniejące niewydolne przepusty zatrzymujące w późniejszej fazie wezbranie redukują znacznie mniejsze ilości wody co powoduje zmniejszenie się niekontrolowanych piętrzeń i okresowego zalewnia terenów pobliskich.

Poniżej zaprezentowano wykresy przedstawiające zmianę poziomy wody w korycie rzeki ner w pobliżu węzła za zbiornikiem Pomorska

Rys. 37 Hydrogram poziomu zwierciadła wody dla węzła nr 99 –– w stanie bez retencji wywołanej Zbiornikiem Pomorska


I 55 | S t r o n a

Rys. 38 Hydrogram poziomu zwierciadła wody dla węzła nr 99 –– w stanie retencji wywołanej Zbiornikiem Pomorska

Jak wynika z rysunku nr 39 poziom w korycie rzeki Ner po zastosowaniu zbiorniki Pomorska zmniejsza się z rzędnej około 239 m n.p.m. do rzędnej 238.6 m n.p.m. Ponadto zmienia się również reżim samego odpływu wód deszczowych. Jak wynika z analizy odpływ korytem cieku Ner bez zbiorników trwa jedynie 4h zaś ta sama ilość wody po zastosowaniu zbiornika odpływa w czasie dłuższym niż 15h. Zbiornik nie tylko pełni funkcję retencyjna ale też przyczynia się do wydłużenia spływu naturalnego a tym samym umożliwia większą infiltrację wód opadowych do gruntu. Zmniejszenie stanu wody w korycie podczas opadu przyczynia się do większego bezpieczeństwa obiektu podczas wezbrania.


I 56 | S t r o n a

5. Analiza hydrauliczna zbiorników retencyjnych Analizie poddano 3 zbiorniki retencyjne. Zbiorniki retencyjne z dopływem bocznym przelewem o długiej krawędzi z możliwością opróżniania spustem dennym. Dopływ do zbiornika realizowany jest poprzez nadpiętrzenie przepustem dławiącym zainstalowanym w umocnionej grobli ziemnej. Przepust dławiący pozwala na ograniczenie spływu w odcinki niższe natomiast nadmiar wezbrania czasowo gromadzony jest w czaszy zbiornika, w które po osiągnięciu założonej rzędnej krawędzie przelewu odpływowego nadmiar wody zostaje odprowadzony poprzez przelew awaryjny. Opróżnianie zbiornika następuje poprzez spust denny o stałym wydatku.

Zbiornikami o wyżej opisanej charakterystyce są Zbiornik Pomorska – Zb-01; Zbiornik Frezjowa Zb-02; Zbiornik Sołecka Zb-03

Jak wynika z analizy hydraulicznej modelowej dla opadu o prawdopodobieństwie wystąpienia p=20% zbiornik spełnia swoją funkcję. Odbiera wody opadowe zaś napełnienie zbiornika w krytycznym momencie wezbrania osiąga poziom 62cm. Pozwala to na bezpieczne odprowadzenie wód opadowych do zbiornika.

Zbiornik według danych dotyczących parowania z lustra wody oraz o zdolności infiltracyjnej określonej za pomocą badań geotechnicznych zaprezentowanych w poprzednich rozdziałach opróżnia się w całkowicie w czasie około 30 dni. Zbiornik zaprojektowano jako całkowicie przepuszczalny.

ANALIZA ZBIRNIKÓW PRZEPŁYWOWYCH NA RZECE NER

Kolejnym zbiornikiem poddanym analizie symulacyjnej jest zbiornik Pomorska zaprojektowany jako zbiornik boczny na rzece Ner umożliwiający swobodny odpływ całości wód do cieku , bez konieczności infiltracji. Jednak z uwagi na brak konieczności uszczelniania dna wody docierające do jego czasy będą mogły infiltrować do gruntu.


I 57 | S t r o n a

ZBIORNIK POMORSKA

Rys. 39 Zbiornik Pomorska – plan sytuacyjny na podkładzie zasadniczym

Rys. 40 Schemat modelu zbiornika Pomorska


I 58 | S t r o n a

Rys. 41 Profil dopływu do zbiornika Pomorska w krytycznym momencie napełniania (2h od początku wezbrania)

Rys. 42 Wykres napełnienia zbiornika w czasie 12h


I 59 | S t r o n a

Rys. 43 Wykres redukcji wezbrania wywołanej przez zbiornik Pomorska

ZBIORNIK FREZJOWA

Rys. 44 Zbiornik Frezjowa – plan sytuacyjny na podkładzie zasadniczym


I 60 | S t r o n a

Rys. 45 Schemat modelu zbiornika Frezjowa

Rys. 46 Profil dopływu do zbiornika Frezjowa w krytycznym momencie napełniania (9h od początku wezbrania)


I 61 | S t r o n a


Rys. 48 Wykres redukcji wezbrania wywołanej przez zbiornik Frezjowa

W uwagi na lokalizację wylotu kanalizacji deszczowej z ulicy Frezjowej poniżej zbiornika Frezjowa podczas wezbrania zachodzi sytuacja przepływu wstecznego. Wypływ z wyloty nr 5 powoduje ograniczenie przepustowości poniżej przepustu w ulicy Frezjowej, co z kolei powoduje podpiętrzenie całego odcinka przy zbiorniku Frezjowa. W związku z taka sytuacją część wody dociera zgodnie z prawem naczyń połączony do punktu niższego którym jest wypływ ze zbiornika i wtłacza go do czaszy. Sytuacja taka powoduję możliwość redukcji kubatury wezbrania w miejscu do tego przewidzianym czyli czaszy zbiornika Frezjowa.


I 62 | S t r o n a

ZBIORNIK SOŁECKA

Rys. 49 Zbiornik Sołecka – plan sytuacyjny na podkładzie zasadniczym

Rys. 50 Schemat modelu zbiornika Sołecka


I 63 | S t r o n a

Rys. 51 Profil dopływu do zbiornika Sołecka w krytycznym momencie napełniania 15h


Jak wynika z powyższych rysunków zbiornik napełnia się zna ograniczoną zdolność odprowadzania zgromadzonej wody w związku z brakiem regulacji odcinka koryta rzeki Ner poniżej którego rzędne dna przewyższają projektowany odpływ. Należy w miarę możliwości uregulować odcinek od zbiornika do przepustu w ulicy Sołeckiej


I 64 | S t r o n a

Rys. 53 Wykres redukcji wezbrania wywołanej przez zbiornik Sołecka

6. PODSUMOWANIE I WNIOSKI Opracowanie polegało na wykonaniu symulacji matematycznej przy wykorzystaniu metodyki EPA SWMM etapu I realizacji prac związanych z budową odwodnienia osiedla Mileszki tj. budowie kolektorów w ulicy Pomorskiej oraz Frezjowej według koncepcji „Mileszki” oraz budowie 3 zbiorników retencyjnych przy rzece Ner tj. zbiornika Pomorska, Frezjowa oraz Sołecka które zlokalizowane zostały zgodnie z założeniami koncepcji „KPP Ner” zaś ich parametry zostały zaproponowane w koncepcji „Mileszki” oraz dla zbiornika Pomorska według opracowania modelu docelowego wg PPW Bioprojekt. Analiza ma na celu sprawdzenie rozwiązania dla aktualnego stanu koryta cieku Ner.

Analiza dotyczyła określenia zdolności przepustowej oraz określenia ewentualnych zagrożeń na odcinku koryta od ul. Taborowej do ulicy Pomorskiej.

Analiza wykazała, że analizowany odcinek rzeki Ner posiada wiele przepustów, z których większość jest w stanie złym, koryto posiada liczne przeciw spadki, które uniemożliwiają swobodny spływ wód deszczowych.

Analiza wykazała, że koryto rzeki Ner po wprowadzeniu dodatkowego zorganizowanego spływu kanalizacją deszczową w postaci dwóch wylotów tj. wylotu przy ulicy Pomorskiej oraz wylotu przy ulicy Frezjowej bez zastosowania zbiorników retencyjnych nie mieści fali wezbraniowej co w konsekwencji powoduje magazynowanie wezbrania w rejonach istniejących zbyt małych przepustów. Magazynowanie to powoduje nadpiętrzenia, które w konsekwencji mogą wywołać podtopienia sąsiadujących działek


I 65 | S t r o n a

zabudowanych. Podtopienia maja charakter krótkookresowy. Magazynowanie wody rejonach przepustów może prowadzić do licznych rozmyć koryta poprzez zwiększenie ciśnienia hydraulicznego. Długo utrzymywany nieuregulowany stan cieku spowodować może jego zniszczenie a co za tym idzie dalsze pogarszanie warunków hydraulicznych dla spływu wód.

Zastosowanie zbiorników retencyjnych przyczynia się do znacznej redukcji wezbrania i do wydłużenia go w czasie. Powoduje to obniżenie stanów wody podczas wezbrania w korycie rzeki Ner. Koryto w obecnym kształcie i zagospodarowaniu nadal posiada znikome zdolności przepustowe jednak redukcja fali wezbraniowej z znaczącym stopniu przyczynia się do bezpieczniejszego przejścia kulminacji fali wezbraniowej. W konsekwencji nie powoduje podtopień sięgających do zabudowań prywatnych. Część wezbrania magazynowana będzie przy istniejących przepustach, które z uwagi na ich stan są bardzo mało wydolne, lecz magazynowanie to zachodzić będzie w mniejszej skali

Zalecenia: • Należy w miarę możliwości dokonać bieżącej konserwacji koryta rzeki Ner • Należy oczyścić istniejące przepusty • Po realizacji zadań i naprawach bieżących należy wykonać kolejną symulację w celu

weryfikacji • W miarę możliwości wloty i wyloty z istniejących przepustów należy umocnić umocnieniami

ciężkimi • Uregulować odcinki koryta rzeki Ner w bezpośrednim sąsiedztwie zbiorników do

najbliższego przepustu tak aby umożliwić spust denny z czaszy zbiorników.

Opracował:

Grzegorz Jaśki Katarzyna Kleszcz

Maciej Jaśki

Documents

MODEL NER LODZ ETAP I · 2017. 8. 24. · PRZY UL. POMORSKIEJ W KM 135+061) – opracowany przez PPW Bioprojekt Sp. z o.o w Piotrkowie Trybunalskim 6. Ustalenia z Inwestorem 7. Ustalenia