MODELOWANIE MATEMATYCZNE ZJAWISK LODOWYCH NA WODACH ŚRÓDLĄDOWYCH

ISBN: 978-83-7348-669-0

142 stron
format: B5
oprawa: miękka
Rok wydania: 2016

Zjawiska lodowe występujące na rzekach w sezonie zimowym powodują istotną zmianę w charakterze hydraulicznym przepływu, oraz stanowią poważne wyzwanie dla administratorów i użytkowników rzek. Pomimo tego, na rynku polskim istnieje bardzo ograniczona liczba pozycji odnoszących się do tego tematu. Książka jest pierwszą publikacją mówiącą w sposób kompleksowy o zjawiskach lodowych na rzekach w kontekście ich opisu matematycznego.Autor przedstawia równania opisujące ruch wody w rzekach z uwzględnieniem stałej pokrywy lodowej, jak i innych form lodu. Omawia również procesy formowania się lodu i pokrywy lodowej na rzekach oraz formułuje opis matematyczny dynamiki lodu na wodach śródlądowych. Wiele miejsca w książce zajmuje opis zjawiska zatoru lodowego oraz przegląd metod technicznych służących przeciwdziałaniu zatorom. Całość uzupełnia szerokie przedstawienie problemów lodowych, z jakim spotykamy się podczas sezonu zimowego oraz przykłady praktyczne sytuacji występujących na głównych polskich rzekach. Książka jest napisana w sposób umożliwiający czytelnikowi samodzielne prześledzenie i wyprowadzenie wielu z przedstawionych równań.Zamysłem autora było skierowanie książka głównie do osób interesujących się modelowaniem matematycznym, lecz również do zarządców i użytkowników rzek, specjalistów z dziedziny hydrotechniki i gospodarki wodnej oraz studentów budownictwa i inżynierii środowiska.

SPIS TREŚCI

WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ WSTĘP CEL, ZAKRES I STRUKTURA PRACY 1. HYDRODYNAMIKA RZEK Z POKRYWĄ LODOWĄ 1.1. Jednowymiarowy model przepływu nieustalonego z pokrywą lodową 1.2. Dwuwymiarowy model przepływu nieustalonego z dynamicznymi formami lodu 2. FORMOWANIE POKRYWY LODOWEJ NA WODACH ŚRÓDLĄDOWYCH 2.1. Formowanie lodu krystalicznego 2.2. Powstawanie lodu prądowego (śryżu) 3. MODEL MATEMATYCZNY DYNAMIKI LODU 4. MODEL NUMERYCZNY DYNAMIKI LODU 4.1. Metoda wygładzonej hydrodynamiki cząstek (SPH) 4.2. Równania dynamiki lodu przy wykorzystaniu metody SPH5. BILANS CIEPLNY NA POWIERZCHNI WODY LUB LODU 5.1. Promieniowanie krótkofalowe Słońca 5.2. Promieniowanie długofalowe 5.3. Strumień ciepła na skutek parowania 5.4. Strumień ciepła w efekcie konwekcji 5.5. Strumień ciepła na skutek opadu atmosferycznego 5.6. Przykład obliczeniowy 5.7. Aproksymacja liniowa bilansu cieplnego 6. TERMICZNY PRZYROST I ZANIK GRUBOŚCI POKRYWY LODOWEJ 6.1. Modelowanie matematyczne przyrostu pokrywy lodowej 6.2. Metoda sumy temperatur ujemnych (FDD) 6.3. Obliczenie grubości pokrywy lodowej na zbiorniku Włocławek 7. ZATORY LODOWE 7.1. Modelowanie numeryczne zatoru lodowego 8. METODY PRZECIWDZIAŁANIA ZATOROM LODOWYM 8.1. Metody bierne 8.1.1. Przegrody stałe 8.1.2. Przegrody pływalne 8.1.3. Modelowanie matematyczne przegród lodowych 8.2. Metody czynne 8.2.1. Lodołamanie przy wykorzystaniu poduszkowców 8.2.2. Lodołamanie przy wykorzystaniu ładunków wybuchowych 8.2.3. Usuwanie lodu z wykorzystaniem sprzętu budowlanego8.2.4. Usuwanie lodu przy użyciu lodołamaczy 9. ZAGADNIENIA PRAKTYCZNE ZWIĄZANE Z WYSTĘPOWANIEM LODU NARZEKACH 9.1. Zjawiska lodowe na Dolnej Odrze 9.2. Zjawiska lodowe na Dolnej Wiśle 9.2.1. Zbiornik Włocławek 9.2.2. Ujście Wisły 9.2.3. Projekt stopnia wodnego poniżej WłocławkaPODSUMOWANIE I WNIOSKI ZAŁĄCZNIK BIBLIOGRAFIA Streszczenie w języku polskim Streszczenie w języku angielskim