6. stipani i drugi - matemati ki model vranskog jezera i

HKIG – Opatija 2021.Ime i prezime predavača 1

Matematički model Vranskog jezera iproblem zaštite od zaslanjivanja

Autori:Davor Stipanić, mag. ing. aedif., Hidromodeling d.o.o., RijekaLuka Zaharija, mag. ing. aedif., Hidromodeling d.o.o., RijekaDr. sc. Siniša Družeta, dipl. ing. stroj., Tehnički fakultet u Rijeci, RijekaDr. sc. Vanja Travaš, dipl. ing. građ., Građevinski fakultet u Rijeci, Rijeka

HRVATSKA KOMORA INŽENJERA GRAĐEVINARSTVA

15. Dani Hrvatske komore inženjera građevinarstva Opatija, 2021.

Predavač: Davor Stipanić

HKIG – Opatija 2021.

Vransko jezero

D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš 2

HKIG – Opatija 2021. 3

Kanal Prosika

D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

HKIG – Opatija 2021. 4

Optimizacijski problem

Potrebno definirati idejno rješenje za poboljšanje vodnog režima Vranskog jezera (npr. redukcija utjecaja na razvoj biocenoza jezerskog ekosustava)

U tu svrhu je potrebno analizirati više rješenja u svrhe:

o Maksimizacije razine vode u jezeru unutar sušnog razdoblja

o Minimizacije intruzije slane vode u jezero (npr. kontrola Prosike)

o Minimizacije razine vode u jezeru unutar razdoblja velikih voda

D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

HKIG – Opatija 2021.

Konceptualni model

D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš 5

HKIG – Opatija 2021. 6

Matematički model

promjena površine pukotina s porastom razine

podzemne vode okolnog sliva

vremenska promjena razine podzemne vode

kalibracijska funkcija

dotok vode uslijed oborina na

sliv

podzemni protok iz smjera pukotinskog sliva prema

jezeru

Očuvanje mase za pukotinsku sredinu

D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

HKIG – Opatija 2021. 7

Očuvanje mase za jezero

promjena površine jezera s razinom

jezera

vremenska promjena razine jezeraulaz mase vode u

jezero iz pukotinskogsustava i površinski

ulaz mase vode u jezero uslijed oborina

član uveden za modeliranje unosa vode iz različitih

izvora (npr. akumulacija)

izlaz mase vode iz jezera uslijed potreba za navodnjavanjem i

vodoopskrbe

izlaz mase vode uslijed insolacije

(evaporacija)

izlaz mase vode uslijed prelijevanja

preko praga/zapornice

izlaz mase vode uslijed poniranjavode u kanalu

Prosika

izlaz mase vode uslijed poniranje

vode u jezeru

D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

Matematički model

HKIG – Opatija 2021.

Numerički model

8

nelinearni sustav

diferencijalnih jednadžbi

Kalibracijske funkcije ne

parametri !!!

D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

HKIG – Opatija 2021.

Komparacija izmjereno/modelirano

9D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

HKIG – Opatija 2021.

Dekompozicija volumena

D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš 10

HKIG – Opatija 2021.

Udio slane vode

11D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

HKIG – Opatija 2021.

Udio slane vode

12D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

HKIG – Opatija 2021.

Analizirane varijante zaštite

Varijanta zapornice prema GP

Varijanta zapornice (korekcija)

Varijanta praga na nizvodnoj strani kanala Prosika

Varijanta praga s jezerske strane

Varijanta akumulacije

Varijanta zapornice i akumulacije

13D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

HKIG – Opatija 2021.

Varijanta zapornice prema GP

14D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

HKIG – Opatija 2021. 15D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

Varijanta zapornice prema GP

HKIG – Opatija 2021.

Varijanta zapornice (korekcija)

16D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

HKIG – Opatija 2021. 17D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

Varijanta zapornice (korekcija)

HKIG – Opatija 2021.

Varijanta praga na nizvodnoj strani

18D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

HKIG – Opatija 2021. 19D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

Varijanta praga na nizvodnoj strani

HKIG – Opatija 2021.

Varijanta akumulacije

20D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

HKIG – Opatija 2021. 21D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

Varijanta akumulacije

HKIG – Opatija 2021.

Varijanta zapornice i akumulacije

22D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

HKIG – Opatija 2021.

Zaključci

Problematika zaslanjivanja Vranskog jezera izuzetno je kompleksna

te je bilo potrebno izraditi numerički model za postojeće stanje, koji

se koristio u svrhu analiziranja varijantnih rješenja.

Izrađeni numerički model dobro opisuje postojeće stanje te se može

koristiti u svrhe predikcija utjecaja pojedinih varijantnih rješenja na

stanje u jezeru.

Analizirana su različita varijantna rješenja te su definirani

ekvivalentni zahvati koji postižu slično smanjenje slanosti, te ujedno

zadovoljavaju uvjet evakuacije velikih voda.

23D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš

HKIG – Opatija 2021.

Hvala Vam na pažnji

24D. Stipanić, L. Zaharija, S. Družeta i V. Travaš