Numeryczne modele w inżynierii środowiska

Coraz więcej firm z branży inżynierii środowiska wykorzystuje numeryczne dane wysokościowe. Również w Sweco Consulting często bazujemy na tego typu danych. Pozwalają one lepiej interpretować stan obecny interesującego nas obszaru, a także przewidywać możliwe scenariusze po dokonaniu projektowych zmian w ukształtowaniu terenu.

Numeryczny model terenu (fot. Geoportal.gov.pl)

Poniżej opisujemy krótko dwa przedsięwzięcia, które realizowaliśmy w ramach kontraktów z Państwowym Gospodarstwem Wodnym Wody Polskie RZGW w Szczecinie. Wiązały się one z wdrażaniem współfinansowanego przez Bank Światowy Projektu Ochrony Przeciwpowodziowej w Dorzeczu Odry i Wisły.

Pierwszy z projektów dotyczył opracowania mapy batymetrycznej oraz numerycznego modelu dna jeziora Dąbie z wykorzystaniem danych z pomiarów batymetrycznych. W ramach prac wykonaliśmy także analizę GIS polegającą na oszacowaniu objętości urobku, który powstanie podczas pogłębiania toru wodnego jeziora. Od wielkości tego urobku zależały lokalizacje i wielkość powierzchni składowania materiału.
Aby obliczyć urobek w m³, postępowaliśmy zgodnie z następującym schematem działania:
• wykonanie NMT dna jeziora na podstawie danych otrzymanych pomiarów batymetrycznych,
• wykonanie docelowego modelu dna toru wodnego z przekrojów otrzymanych od zespołu projektantów,
• „odjęcie” od modelu docelowego obecnego modelu dna zbiornika (tzw. algebra map),
• wykonanie siatki wektorowej 1 x 1 m,
• przypisanie do każdego kwadratu siatki średniej wartości głębokości [m] z pola, w którym się znajduje,
• obliczenie dla każdego kwadratu urobku w m³ i zsumowanie całej siatki kwadratów,
• otrzymanie wynikowej mapy obszarów prac regulacyjnych wraz z wartościami liczbowymi.



Celem drugiego przedsięwzięcia była budowa modeli (TIN/raster) projektowanych ostróg rzecznych na potrzeby modelowania hydraulicznego węzła wodnego Odra – Warta. Pozwoliło to na ocenę wpływu ostróg na samoregulację rzeki Odry i zoptymalizowanie parametrów tych obiektów, aby samoregulacja dna cieku (pogłębianie) odbywała się zgodnie z wytycznymi zawartymi w koncepcji. W celu zaimplementowania modeli do aktualnego NMT wykorzystaliśmy przekroje poprzeczne oraz podłużne ostróg.


Po lewej: model aktualnego stanu dna Odry wraz z zaktualizowanym modelem ostrogi (TIN), po prawej: NMT użyty do modelowania po modyfikacji

Patryk Nowicki (Sweco Consulting)