Badania modelowe rzek w kontekście planowanych w Polsce inwestycji hydrotechnicznych Dr hab. inż. Małgorzata Robakiewicz INSTYTUT BUDOWNICTWA WODNEGO PAN, GDAŃSK

Doświadczenie IBW PAN w zakresie badań modelowych (hydraulika śródlądowa) Badania na modelach fizycznych lata 50-60: laboratorium na terenie PG np. stopień Włocławek od roku 1970: laboratorium IBW PAN – Gdańsk – Oliwa - Port Północny, Droga Wodna Szczecin- Świnoujście – I Brama Torowa Od 1999 - kanał falowy, po modernizacji w roku 2012 przygotowany do badań przepływu w kanale Badania z wykorzystaniem modelowania matematycznego od lat 70-tych: modele 1D i 2D od lat 90-tych: modele 3D – Dolna Odra, Dolna Wisła, wody przejściowe, Zalew Wiślany Badania terenowe

Badania na modelach fizycznych: stopień wodny Włocławek lata 1957 - 1966 1957 Badania modelowe jazu o 12 przęsłach z zamknięciami segmentowymi (model wycinkowy w skali 1:50; 1 przęsło, 2 filary i 2 połówki przęseł); 1957 Badania na modelu przestrzennym jazu oraz elektrowni (skala 1:200, głównie z dnem stałym, w części rozmywalnym); 1959 Badania modelowe jazu o 10 przęsłach z zasuwami powłokowymi (model wycinkowy w skali 1: 50, 3 przęsła oraz 4 filary i 2 połówki przęseł); 1959 Badania na modelu wycinkowym jazu (1 przęsło w skali 1:25 z niecką do rozpraszania energii i z dnem rozmywalnym) 1960 Badania modelowe grodzy stopnia wodnego modelu (skala: pozioma 1:200, pionowa 1:100 z dnem rozmywalnym). 1965 Badania śluzy stopnia wodnego Włocławek (skala1:16.) 1966 Badania przegrodzenia wolnej części Wisły z uwzględnieniem przepływu przez jaz (skala pionowa 1:50, pozioma 1:80), z dnem rozmywalnym.

Badania na modelach fizycznych w laboratorium w Gdańsku - Oliwie Rozmieszczenie pierwszych modeli i stanowisk badawczych w laboratorium o pow. ok. 13000 m 2 - lata 70-te

Badania w kanale falowo-przepływowym (2019) przelew przez jaz – wykorzystanie pomiarów PIV L = 64.1 m; D= 0.6m; H = 1.4 m 2 pompy – 250 l/s sterowanie: falownik sprzężony z przepływomierzem elektromagnetycznym Jaz we Włocławku skala 1:25 Q1% = 9745 m3/s Pomiar techniką PIV częstotliwość zdjęć 50 Hz

Badania z wykorzystaniem modelowania matematycznego rzeki i wody przejściowe (XX/XXI) Zatoka Gdańska Zatoka Pucka Zalew Wiślany Zalew Szczeciński – Zatoka Pomorska Cieśnina Świny I Brama Torowa Gazoport Ujście Wisły Korzeniewo – Gniew Otorowo - Fordon

Modelowanie matematyczne rzek - Wisła ujście Wisły: Możliwość poprawy drożności ujścia rzeki – RZGW – 2002/2003 & 2009, 2019/2020 rejon Korzeniewa – Gniewu: Wpływ regulacji za pomocą ostróg na zmiany hydro- i morfodynamiki – przykład Dolnej Wisły (km 863- 869) - US-Poland TTP –2003/4 Wpływ wykonanej modernizacji ostróg na rzece Wiśle dla zabezpieczenia pracy ujęcia wody powierzchniowej dla IP Kwidzyn, na istniejącą przeprawę promową w miejscowości Korzeniewo – IP Kwidzyn - 2006 Rozprzestrzenianie się podgrzanej wody pochodzącej z procesu chłodzenia - 2007 rejon Bydgoszczy: Modelowanie numeryczne rzeki Wisły (odcinek km766+400 – km 774+800) dla potrzeb oceny rozpływu ścieków o znacznej gęstości - 2015

Możliwość poprawy drożności ujścia rzeki (2002/2003) Poszukiwanie rozwiązania, które umożliwi: skoncentrowanie nurtu rzeki w stosunkowo wąskie koryto, wykorzystanie zdolności cieku do samoczynnej likwidacji spłyceń. Batymetria początkowa (2002/2003) Batymetria obliczona Mapa różnicowa Kierownice wydłużone: W – 310 m; E – 480 m, średnie miesięczne przepływy – SSQ (2002) Czas trwania – 1 rok

Połączenie badań na modelu fizycznym z modelowaniem matematycznym „Szczegółowe wytyczne do zaprojektowania docelowego rozwiązania zabudowy hydrotechnicznej toru wodnego Świnoujście-Szczecin” (1998-2000) Badania na modelu fizycznym i matematycznym rejonu I Bramy Torowej wraz z niezbędną częścią Kanału Piastowskiego i Zalewu Szczecińskiego Pole prądów Układ zwierciadła wody Zmiany denne wywołane odpływem Q = 3360 m 3 /s

Aktualne działania IBW PAN „Porozumienie o współpracy na rzecz Programu Zagospodarowania Dolnej Wisły” 26.06.2017 – PG, UG, IBW PAN (18.07.2018 rozszerzone o IO PAN, IM, AM) Cykl spotkań poświęconych budowie Stopnia Wodnego Siarzewo (Energa, Wody Polskie, MGMiŻŚ, PG, PW, PK) Udział w grupie instytucji eksperckich przy ZMPG dla oceny realizacji „Studium wykonalności dla kompleksowego zagospodarowania międzynarodowych dróg wodnych: E-40 dla rzeki Wisły na odcinku od Gdańska do Warszawy, E-40 od Warszawy do granicy Polska-Białoruś (Brześć) E-70 na odcinku od Wisły do Zalewu Wiślanego (Elbląg)” Plan reaktywacji laboratorium hydraulicznego – Gdańsk – Oliwa (wniosek do MNiSW -2017, 2018)

Wniosek do MNiSW: System pomiarowy stanowisk badawczych laboratorium hydraulicznego budownictwa wodnego Zakres inwestycji: system hydrauliczny wraz z jego automatyką zestaw stanowisk badawczych wraz z oprzyrządowaniem Zakres badań: wzajemne oddziaływanie pomiędzy hydrauliką wód śródlądowych/przejściowych rodzajem, składem granulometrycznym oraz mechanizmem transportu rumowiska dynamiką przebudowy dna i brzegu konstrukcjami hydrotechnicznymi