Search
prof. dr hab. inż. Romuald Szymkiewicz
Publications
Filters
total: 36
Catalog Publications
Year 2021
-
ADAPTIVE METHOD FOR THE SOLUTION OF 1D AND 2D ADVECTION-DIFFUSION EQUATIONS USED IN ENVIRONMENTAL ENGINEERING
PublicationThe paper concerns the numerical solution of one-dimensional (1D) and two-dimensional (2D) advection-diffusion equations. For the numerical solution of the 1D advection-diffusion equation a method, originally proposed for solution of the 1D pure advection equation, has been developed. A modified equation analysis carried out for the proposed method allowed increasing of the resulting solution accuracy and consequently, to reduce...
Year 2020
-
Identification of Parameters Influencing the Accuracy of the Solution of the Nonlinear Muskingum Equation
PublicationTwo nonlinear versions of the Muskingum equation are considered. The difference between both equations relates to the exponent parameter. In the first version, commonly used in hydrology, this parameter is considered as free, while in the second version, it takes a value resulting from the kinematic wave theory. Consequently, the first version of the equation is dimensionally inconsistent, whereas the proposed second one is consistent. It...
Year 2018
-
Dimensionally Consistent Nonlinear Muskingum Equation
PublicationAlthough the Muskingum equation was proposed nearly 75 years ago, it is still a subject of active research. Despite of its simple form, the real properties of this equation have not been comprehensively explained. This paper proposes a new interpretation of the linear McCarthy’s relation. This relation can be interpreted only together with the storage equation, whereas the Muskingum equation can be derived directly from the system...
-
Hydraulic potential of the Lower Vistula (Poland)
PublicationThe Vistula is the largest river in Poland. Lower Vistula (part of the river discussed in this paper) is almost four hundred kilometers long river section extending from the tributary Narew to the outflow to the Baltic Sea. In the 17th century the Vistula was the most navigable river in Europe. After partitioning of Poland the Vistula lost its significance. Now the Lower Vistula should provide a navigation connection to the Europe...
Year 2017
-
Dolna Wisła - rzeka niewykorzystanych możliwości
PublicationPraca jest próbą merytorycznej prezentacji problematyki dolnej Wisły na tle problemów gospodarki wodnej kraju w sposób możliwie przystępny i popularny, bez odwoływania się do niekiedy dość hermetycznej terminologii charakteryzującej zwykle dyskusje profesjonalistów. Konsekwencją przedstawionego wyżej założenia jest przyjęta formuła i układ pracy. Zamiarem autora jest przedstawienie podstawowych informacji na temat gospodarki wodnej,...
-
Problemy gospodarczego wykorzystania dolnej Wisły
PublicationW pracy omówiono historię i aktualny stan zagospodarowania dolnej Wisły oraz najistotniejsze argumenty na rzecz gospodarczego wykorzystania jej potencjału. Wskazano, że najlepszym sposobem kompleksowego i integralnego rozwiązania problemów związanych z zagrożeniem niesionym przez dolną Wisłę i wykorzystaniem istniejących możliwości jest powrót do idei budowy kaskady stopni wodnych. Takie podejście umożliwi kompleksowe rozwiązanie...
Year 2016
-
Dynamics of algae growth and nutrients in experimental enclosures culturing bighead carp and common carp: Phosphorus dynamics
PublicationThis is the third paper of the series about “Dynamics of algae growth and nutrients in experimental enclosures culturing bighead carp and common carp”. In this paper, phosphorus dynamics were investigated under the condition of culturing bighead carp and common carp with added fish food (nitrogen dynamics is discussed in the second paper because their behaviors are so different from each other). Nearly fifty days’ observation results...
-
Modelowanie przepływu ustalonego niejednostajnego w sieciach kanałów otwartych z uwzględnieniem obiektów hydrotechnicznych
PublicationW pracy sformułowano zagadnienie brzegowe dla równania energii opisującego przepływ ustalony niejednostajny i przedstawiono sposób jego rozwiązania przy pomocy metody różnicowej. Zaproponowana metoda obliczeń nadaje się do analizy przepływu w dendrycznych i pierścieniowych sieciach kanałów otwartych. Ponadto na przykładzie przelewu prostokątnego zaproponowano metodę uwzględnienia w obliczeniach zabudowy hydrotechnicznej. Słowa...
-
Reservoir Influence on Pressure Wave Propagation in Steel Pipes
PublicationThe relation between the length of steel pipe and the pressure wave period in the system, reservoir-pipe-valve, is discussed. Experiments carried out for the short steel pipes showed that in such a system, the pressure wave celerity estimated using the measured wave cycles systematically increases with the increase of the pipe length. The observed differences can exceed even 90 m=s. As the pressure wave traveling in the pipe with...
Year 2015
-
Hydropower potential of the lower Vistula
PublicationThis paper presents an estimate analysis of the hydropower potential of the lower Vistula River from Warsaw to Gdańsk Bay. The calculations were made for a hydraulic model of the lower Vistula which takes into account potential development of barrages in a cascade system. Results obtained from the model simulations and from hydrological calculations were used to estimate the power of hydropower plants and the average annual energy...
-
One-Dimensional Modeling of Flows in Open Channels
PublicationIn this chapter, modeling of the unsteady open channel flow using one-dimensional approach is considered. As this question belongs to the well-known and standard problems of open channel hydraulic engineering, comprehensively presented and described in many books and publications, our attention is focused on some selected aspects only. As far as the numerical solution of the governing equations is considered, one can find out that...
Year 2014
-
Alternative convolution approach to friction in unsteady pipe flow
PublicationIn the paper some aspects of the unsteady friction in pipe flow expressed by the convolution are analyzed. This additional term introduced into the motion equation involves the accelerations of fluid occurring in the past and a weighting function. The essence of such approach is to assume the appropriate form of weighting function. However, until now no fully reliable formula for this function has been found. To avoid some inconveniences...
-
Analiza hydraulicznych skutków kaskadyzacji dolnej Wisły
PublicationWstępna ocena wpływu potencjalnej budowy kaskady stopni piętrzących na dolnej Wiśle na warunki przepływu. Numeryczny model hydrauliczny rzeki z uwzględnieniem koncepcji kaskadyzacji dolnej Wisły (KDW). Przedstawienie i interpretacja wstępnych wyników obliczeń hydraulicznych w aspekcie wpływu KDW na bezpieczeństwo publiczne w zakresie ochrony przeciwpowodziowej, a także w odniesieniu do kwestii utworzenia drogi wodnej klasy międzynarodowej...
-
Computational issues of solving the 1D steady gradually varied flow equation
PublicationIn this paper a problem of multiple solutions of steady gradually varied flow equation in the form of the ordinary differential energy equation is discussed from the viewpoint of its numerical solution. Using the Lipschitz theorem dealing with the uniqueness of solution of an initial value problem for the ordinary differential equation it was shown that the steady gradually varied flow equation can have more than one solution....
-
Hydrodynamiczny model dolnej Wisły z uwzględnieniem koncepcji kaskady stopni piętrzących
PublicationPraca została wykonana w ramach usług doradztwa świadczonych przez Politechnikę Gdańską na rzecz ENERGA SA. Jej celem było określenie, na podstawie obliczeń i symulacji numerycznych, hydraulicznych skutków potencjalnej budowy kaskady stopni piętrzących na dolnej Wiśle, to jest na odcinku rzeki od ujścia Narwi do morza. Przedmiotem zlecenia było wykonanie numerycznego modelu hydraulicznego Doliny Dolnej Wisły z uwzględnieniem koncepcji...
Year 2013
-
PROPERTIES OF ONE DIMENSIONAL OPEN-CHANNEL STEADY FLOW EQUATIONS
PublicationIn this paper properties of discrete forms of one dimensional steady gradually varied flow equations are discussed. Such forms of flow equations are obtained as a result of approximation of their differential forms, which is required to solve them numerically. For such purpose explicit or implicit numerical approximation schemes for ordinary differential equations can be applied. It turns out that dependently on the chosen approximation...
Year 2012
-
Simulation of unsteady flow over floodplain using the diffusive wave equation and the modified finite element method
PublicationWe consider solution of 2D nonlinear diffusive wave equation in a domain temporarily covered by a layer of water. A modified finite element method with triangular elements and linear shape functions is used for spatial discretization. The proposed modification refers to the procedure of spatial integration and leads to a more general algorithm involving a weighting parameter. The standard finite element method and the finite difference...
-
Wave damping and smoothing in the unsteady pipe flow
Publicationlaboratoryjne eksperymenty wykonane dla rur polietylenowych o różnej długości wykazały obecność takich zjawisk jak zmienna prędkość propagującej fali ciśnienia oraz jej intensywne tłumienie i wygładzanie. w artykule zaproponowano modyfikacje standardowych równań przepływu nieustalonego. polega ona na wprowadzeniu zmiennej prędkości fali oraz dyssypacji energii na jej czole opisanej członem dyfuzyjnym. do rozwiązania równań zaproponowano...
-
Woda i energia - rys historyczny
Publication.././.
Year 2009
-
Inverse Integration of the Open Channel Flow Equations
PublicationW artykule przedstawiono metodę obliczeń umożliwiającą całkowanie równań przepływu nieustalonego w kanałach otwartych (równań de Saint Venanta) wstecz. Dyskutowano także przydatność równania retencji w zagadnieniu sterowania przepływem.
Year 2008
-
Application of the simplified models to inverse flood routing in upper Narew river(Poland)
PublicationW pracy przedstawiono rozwiązanie zagadnienia odwrotnej transformacji przepływów z zastosowaniem uproszczonych modeli. Zastosowano model fali kinematycznej oraz równanie retencji. W pierwszym przypadku równanie całkowano w kierunku malejącego czasu zaś w drugim w kierunku przeciwnym do przepływu. Wykazano, że obydwa podejścia są równoważne. Modele zastosowano dla górnego odcinka Narwi.
Year 2007
-
Mass and momentum conservation in the simplified flood routing models
PublicationW pracy wykazano, że uproszczone modele fal wezbraniowych w postaci fali kinematycznej reprezentują w przypadku liniowych zarówno zasadę zachowania masy jaki i pędu, natomiast w przypadku nieliniowym, reprezentują albo zasadę zachowania masy albo pędu, zależnie od postaci zachowawczej równania. Ponadto wykazano, iż nieliniowa fala dyfuzyjna nie spełnia ani całkowowej zasady zachowania masy ani pędu.
-
Metody numeryczne w inżynierii wodnej.
PublicationW pracy opisano podstawowe metody numeryczne stosowane do rozwiązywania zagadnień inżynierii wodnej. Omówiono takie kwestie jak rozwiązanie układów równań liniowych, algebraicznych równań nieliniowych i ich układów, równań różniczkowych zwyczajnych i cząstkowych.Opisane metody zilustrowano licznymi przykładami zastosowań.
-
Numerical aspects of improvement of the unsteady pipe flow equations
PublicationW pracy dokonano analizy zaproponowanych w ostatnich latach metod opisu oporów ruchu w przepływie nieustalonym w przewodach pod ciśnieniem. Wykazano,że modyfikacja współczynnika oporów liniowych nie może zapewnić pozytywnych efektów oraz ,że poprawa wyników wykazywana przez autorów modyfikacji wynika z błędu dyfuzji numerycznej generowanej przez metodę rozwiązania.
-
The pollutant transport equation for a steady, gradually varied flow in an open channel network: a solution of high accuracy
PublicationW pracy przedstawiono metodę rozwiązania jednowymiarowego równania adwekcji-dyfuzji opisującego transport zanieczyszczeń w warunkach przepływu ustalonego wolnozmiennego w sieci kanałów otwartych. Zastosowano technikę dekompozycji. Zlineoryzowane równanie adwekcji-dyfuzji rozwiązano stosując całkę Duhamela, zaś równanie zacierające człon źródłowy-metodą różnic skończonych. Metoda zapewnia bardzo dużą dokładność rozwiązania nawet...
-
Własności zachowawcze uproszczonych nieliniowych modeli transformacji fali wezbraniowej w kanałach otwartych
Publicationw pracy dokonano analizy właściwości zachowawczych nieliniowych uproszczonych modeli propagacji fal wezbraniowych takich jak model fali kinematycznej, dyfuzyjnej oraz modelu muskingum. wykazano zasadniczy wpływ postaci równania adwekcji i adwekcji- dyfuzji na spełnienie całkowych zasad zachowania masy i pędu.
Year 2005
-
Analysis of unsteady pipe flow using the modified finite element method
PublicationW pracy przedstawiono rozwiązanie równania przepływu nieustalonego zmodyfikowaną metodą elementów skończonych. Podejście to prowadzi do 6-punktowego schematu niejawnego z dwoma parametrami wagowymi. Analiza dokładności wykonana metodą równania zmodyfikowanego wykazała, że zaproponowany schemat zapewnia wyższą dokładność rozwiązania niż inne schematy. Porównanie wyników obliczeń z wynikami eksperymentu fizycznego wskazuje, że ich...
-
Analytical-numerical approach to solve the transport equation for steady gradually varied flow in open channel
PublicationW pracy przedstawiono metodę rozwiązania równania transportu adwekcyjno-dyfuzyjnego w przypadku ustalonego niejednostajnego przepływu w kanałach otwartych. Metoda wykorzystuje technikę dekompozycji. Do rozwiązania równania adwekcji-dyfuzji zastosowano analityczne rozwiązanie w postaci odpowiedzi impulsowej liniowego równania adwekcji-dyfuzji. Dokonano adaptacji metody dla przypadku ze zmiennymi parametrami. Do rozwiązania drugiej...
-
Application of the CCHE1D model to the problem of flood control in Nysa Kłodzka reservoir system in Poland
PublicationW pracy przedstawiono wyniki zastosowania modelu CCHE1D do sterowania pracą zbiorników retencyjnych na Nysie Kłodzkiej w trakcie przejścia fali wezbraniowej wywołanej opadami deszczu na zlewni. Okazało się, że zastosowane do sterowania algorytmy optymalizacyjne są efektywne tylko w przypadku stosowania uproszczonych modeli transformacji fali wezbraniowej w rzece. Modele hydrodynamiczne, jak zastosowany model CCHE1D wydłużają proces...
-
Dynamika wód podziemnych w rejonach nadmorskich - wybrane przykłady zastosowania analizy numerycznej
PublicationAnaliza zmian zasobów wód słodkich na skutek intruzji zasolonych wód morskich wnikających do pierwszego poziomu wodonośnego obszaru ujęcia Lipce. Wpływ przekopu przez Mierzeję Wiślaną na zmiany zasobów wód słodkich.
Year 2004
-
Method to solve the non-linear systems of equations for steady gradually varied flow in open channel network.
PublicationW artykule omówiono rozwiązanie systemu równań nieliniowych opisujacych przepływ ustalony wolnozmienny w sieci kanałów otwartych. Niewiadomymi są glębokości w poszczególnych przekrojach oraz natężenia przepływów w poszczególnych gałęziach systemu. Układ musi być rozwiązywany iteracyjnie. Klasyczne metody Picarda i Newtona mogą okazać się nieskuteczne ze względu na oscylacje rozwiązania w kolejnych iteracjach i związany z tym brak...
Year 2003
-
Simplified unsteady flow routing models for flood operating systems
PublicationW pracy omówiono właściwości modeli uproszczonych transformacji przepływów nieustalonych z punktu widzenia możliwości zastosowania do sterowania falą powodziową.
-
Water hammer analysis in two pipes in series
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych przepływu nieustalonego w rurociągu skokowo zmiennej średnicy. Dokonano porównania czynników pomiarów oraz obliczeń uderzenia hydraulicznego zmodyfikowaną metodą elementów skończonych.
Year 2002
-
An alternative IUH for the hydrological lumped models
PublicationW pracy wykazano związek pomiędzy modelami fali kinematycznej oraz fali dyfuzyjnej. Zaproponowano nową postać chwilowego hydrogramu jednostkowego dla modeli o parametrach skupionych.
-
Developments in unsteady pipe flow friction modelling
PublicationW pracy omówiono wpływ błędów numerycznych na jakość rozwiązania równań uderzenia hydraulicznego. Wykazano rolę dyfuzji numerycznej i jej wpływ na dokładność rozwiązania w porównaniu z członem tarcia.
-
Uproszczone liniowe modele transformacji fali w korycie rzecznym. Monografie Komitetu Gospodarki Wodnej Polskiej Akademii Nauk
PublicationW niniejszym opracowaniu przedstawiono analizę właściwości modeli uproszczonych stosowanych w hydrologii wód powierzchniowych. Jego celem było możliwie pełne ich wyjaśnienie. Przedmiotem zainteresowania były modele fali dyfuzyjnej, kinematycznej oraz Muskingum.
seen 1402 times