Pakiet SMS jako narzędzie wspomagające analizę jakości wody w

Pakiet SMS jako narzędzie wspomagające
analizę jakości wody w jeziorach zaporowych
P.S. Hachaj, M.Szlapa,M.Trzewik
Niniejszy poster zawiera przegląd możliwości symulacji i wizualizacji dynamiki wody w zbiorniku
zaporowym dokonanych za pomocą wybranych
modeli i narzędzi wizualizacyjnych pakietu SMS
(The Surface-water Modeling Solution). Obliczenia te mogą stanowić bazę dla dalszych badań
dotyczących między innymi zagadnień związanych z jakością wody w takich rezerwuarach. Pakiet SMS, to zestaw modeli numerycznych dystrybuowany przez amerykańską firmę AQUAVEO,
zaprojektowany do obliczeń i symulacji związanych z powierzchniowym przepływem wody.
Program wykorzystuje zarówno dane topograficzne, hydrologiczne jak i hydrauliczne do obliczeń i wizualizacji rozwiązań. Swoim zakresem
obejmuje: analizę przepływu wody, transport
zanieczyszczeń, śledzenie torów cząstek, lokalne dopływy i odpływy, opad i parowanie, wpływ
wiatru, fal i zjawisk lodowych. Użytkownik ma do
wyboru możliwość zasymulowania zarówno stabilnych jak i dynamicznych scenariuszy.
FESWMS
Pierwotnym zastosowaniem modelu FESWMS były obliczenia
prowadzone dla rzek, jednakże z powodzeniem można go stosować w przypadku zbiorników retencyjnych. Możliwości modelu FESWMS pozwalają na wykonanie symulacji pola prędkości przepływu (Rys.1), pola przepływu jednostkowego (Rys.2), jak
również pozwalają na śledzenie torów cząstek cieczy (Rys.3 i 4) i
trajektorii unoszenia cząstek substancji zawieszonych w środowisku wodnym. Model FESWMS charakteryzuje się dużą stabilnością,
dlatego z powodzeniem można go też używać dla symulowania
przepływu wód powodziowych.
Rys.1.: Mapa pola prędkości
dla zbiornika Czaniec
Rys.2.: Mapa przepływu jednostkowego na zbiorniku Goczałkowice
Rys.3.: Symulacja śledzenia torów ruchu cząstek wody dla zbiornika Porąbka
Rys.4.: Śledzenie toru ruchu cząstek zanieczyszczeń wpływających z bocznego dopływu do zbiornika Dobczyce
RMA
Rodzina modeli RMA została zaprojektowana z myślą o modelowaniu i śledzeniu procesów rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń rozumianych jako skażenie substancjami zarówno rozpuszczalnymi jak i nierozpuszczalnymi w środowisku wodnym.
Dzięki bogatej gamie możliwości użytkownik może śledzić procesy: dyfuzji, adwekcji
i rozpadu badanych substancji. Duża dowolność w doborze charakteru wystąpienia
zanieczyszczenia pozwala na symulowanie stałego dopływu czynnika do akwenu jak
i jego jednorazowego pojawienia się w określonym miejscu na skutek np. wypadku.
Rys.5.: Rozprzestrzenianie się zanieczyszczenia rozpuszczalnego w wodzie dla Zbiornika Dobczyce przy zmiennym
kierunku i sile wiatru
ADH
Rys.6.: Osuszanie zbiornika Tresna. Mapa prędkości (po lewej) oraz mapa zasięgu zbiornika przed i po obniżeniu poziomu
zwierciadła wody (po prawej).
Głównym zadaniem modelu ADH (The Adaptive Hydraulics Model) jest symulacja uśrednionej po głębokości prędkości przepływu powierzchniowego. Dodatkowo umożliwia
on opisanie wody gruntowej zarówno w strefie nasyconej i nienasyconej, a także symulowanie transportu osadów, czy zachowania się wody podczas przepływu statków
w kanałach. Ponadto zawiera on możliwość osuszania i zwilżania obszarów takich jak
płytkie środowiska bagienne, stoki plaż, obszary zalewowe etc., gdy warunki przepływu, bądź pływu są zmienne w czasie.
Zintegrowany system wspomagający zarządzaniem i ochroną zbiornika zaporowego POIG 01.01.02-24-078/09
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka