Hydrodynamic analysis of in-sewer flow velocity and turbulence patterns using ultrasonic Doppler technology

Abstract

Hydrodynamika stokových systému hraje důležitou roli při posuzování transportních procesů rozpuštěných a nerozpuštěných látek během deštného a bezdeštného průtoku. Tyto transportní procesy mohou vážně ovlivnit kvalitu povrchových vod, do které jsou vypouštěny. Terénní měření těchto procesů je vzácné, jelikož měřící technika, která by mohla být použita ve stokovém prostředí, chybí. Proto se tato studie zabývá hydrodynamickou analýzou rychlostí a Reynoldsových napětí ve stokové síti za použití ultrazvukové Dopplerovy technologie. Experiment byl proveden na kmenové stoce ve městě Dübendorf, Švýcarsko. Vysokofrekvenční měření rychlostí bylo naměřeno zařízením UB-Flow (Ubertone, France). Možnosti zařízení byly testovány pro krátkodobé i dlouhodobé časové úseky během rozdílných režimů proudění. Výsledky testování sondy UB-Flow jsou představeny v závěrečné sekci této studie.

Hydrodynamics of the sewer flow is important for assessment of transport processes of solid and suspended particles in dry and wet weather flows. These transport processes may have a serious impact on water quality of receiving water bodies. However, field measurements are rare, because measuring technique, which can be used in a sewer environment, is missing. Therefore, this study deals with hydrodynamic analysis of in-sewer flow velocities and turbulence patterns using ultrasonic Doppler technology. The experiment was conducted in a trunk sewer in Dübendorf, Switzerland. High frequency velocity measurements were collected by the UB-Flow profiler (Ubertone, France). The abilities of the profiler for short and long term measurements in different flow conditions were tested. The results of the performance of the UB-Flow profiler are presented in the last section of this study.