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

Abstract

Streszczenie. 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.