Hydraulická kapacita poškozených gravitačních stokových systémů

Abstract

Předkládaná disertační práce s názvem "Hydraulická kapacita poškozených gravitačních stokových systémů" řeší metodiku optimalizace kalibračního procesu srážko-odtokových 1D modelů se zaměřením na strukturální stav potrubí a nastavení 1D hydraulického modelu stokové sítě. Optimalizace je založena na výsledcích hydraulického a 3D numerického modelování, které byly použity pro stanovení efektu poruch potrubí na jejich hydraulickou kapacitu. Výsledky byly dále porovnány s terénními měřeními provedenými v experimentálních povodích Praha - Kbely (spolupráce s PVK a.s.) a Horní Suchá (spolupráce s SmVaK Ostrava a.s.). Byl zkoumán vliv typu, velikosti překážek a jejich vzájemné polohy. Jejich hydraulický vliv, včetně tvarového součinitele překážky, může být popsán pomocí nově odvozených rovnic. V gravitačním stokovém systému může docházet k přechodu režimů proudění s volnou hladinou a tlakového proudění. Proto byly v práci řešeny oba režimy. Dále byla testována možná vyjádření vztahů mezi koeficientem místní ztráty a náhradním součinitelem drsnosti. Výsledky popsané v předložené práci mohou snížit další nejistoty 1D hydrodynamických modelů a mohou zlepšit efektivitu srážko-odtokového modelování.

The submitted PhD thesis called "Hydraulic capacity of damaged gravity sewer systems" solves the methodology toward optimization the calibration process for the 1D rainfall-runoff models, focused on structural conditions of pipes and settings of 1D hydraulic model of sewer networks. The optimization is based on the results of the hydraulic and 3D numerical modelling, which were used to determine the effect of failures in the pipes on their hydraulic capacity. The results were compared with field measurements carried out in the experimental catchment Prague - Kbely (in cooperation with PVK Inc.) and Horni Sucha (in cooperation with SmVaK Ostrava Inc.). The effect of type and size of the obstacles, as well as the effect of their mutual position was studied. This phenomenon including shape parameter can be evaluated using the new equations defined in the thesis. In the pipe of gravity sewer network, the flow regime can be changed between pressurized and free surface flow regime. Therefore, those two flow regimes were solved. Further, the possibilities of expression of relationships between local loss coefficient and substitute coefficient of roughness were tested. The results described in submitted thesis can decrease next uncertainties of 1D hydrodynamic model and will improve the efficiency of rainfall-runoff process modelling.