search query: @supervisor Jolma, Ari / total: 10
reference: 5 / 10
« previous | next »
Author:Niemi, Tero
Title:Development of a hydraulic model and its application to a small urban stream
Hydraulisen mallin kehitys ja sen soveltaminen pieneen kaupunkiuomaan
Publication type:Master's thesis
Publication year:2010
Pages:72 s. + liitt. 2 s.      Language:   eng
Department/School:Insinööritieteiden ja arkkitehtuurin tiedekunta
Main subject:Ympäristönsuojelu   (Yhd-102)
Supervisor:Jolma, Ari
Instructor:Ferencik, Ioan
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto     | Archive
Keywords:hydraulic modeling
spatial database
small stream
urban stream
steady flow
unsteady flow
1D
modeling challenges
hydraulinen mallinnus
paikkatietokanta
pieni uoma
kaupunkiuoma
tasainen virtaus
epätasainen virtaus
1D
mallinnuksen haasteet
Abstract (eng): Understanding flow in urban streams is important, for example to prevent damages caused by flooding or to be able to estimate pollution transport in a stream.
In this thesis a one-dimensional hydraulic model was developed to simulate gradually varied subcritical steady or unsteady open channel flow in a small urban stream or a branched stream network.
The model was implemented using Fortran 95 programming language and it was connected to PostgreSQL/PostGIS spatial database using a middleware program implemented in Perl.
The database stores the input data and the simulation results of the model, whereas the middleware program enables the interaction between these components and provides a user interface for the system.

It was observed that simulating flow in a small urban stream is challenging for many reasons.
In small streams estimation of flow resistance is difficult, since the flow varies on a large scale and the variations are usually rapid, the methods commonly used to determine resistance are not suitable for small streams, and local energy losses have a significant impact.
Lateral inflow to the stream might also be so significant that is should be taken account in modelling, but quantifying its amount is difficult.
Furthermore, low flows are rather common in small streams from the computational point of view, and these may cause numerical difficulties in simulation.

The developed model was applied to a small Ridalinpuro stream in Nummela, Southern Finland, to verify that it works.
To confirm that the model works also in a branched channel network and in other situations it is intended to, more tests are needed with appropriate data.
However, in its present state the model provides a tool that can be used to simulate flow in single reaches of open channel, and which can easily be modified and extended to suit further needs.
Abstract (fin): Veden liikkeiden ymmärtäminen kaupunkiuomissa on tärkeää esimerkiksi tulva-vahinkojen ehkäisemiseksi ja veden mukana kulkeutuvien saasteiden leviämisen arvioimiseksi.
Tässä diplomityössä kehitettiin yksiulotteinen hydraulinen malli simuloimaan tasaisesti muuttuvaa stationaarista tai epästationaarista verkasvirtausta pienessä kaupunkiuomassa tai haarautuvassa uomaverkostossa.
Malli toteutettiin Fortran 95-ohjelmointikielellä ja se yhdistettiin PostgreSQL/PostGIS-tietokantaan käyttäen Perl-kielellä ohjelmoitua väliohjelmistoa.
Tietokantaa käytetään mallin tarvitsemien lähtötietojen ja simulointitulosten tallennuskohteena, kun taas väli- ohjelmiston tarkoituksena on yhdistää malli tietokantaan ja toimia käyttöliittymänä kehitetylle malli-tietokanta-systeemille.

Pienten kaupunkiuomien virtausmallinnuksen havaittiin olevan hankalaa monista eri syistä johtuen.
Ensinnäkin virtausvastusten arviointi on vaikeaa, sillä virtaaman muutokset ovat yleensä suuria ja nopeita, tavallisesti käytetyt virtausvastusten arviointimenetelmät eivät sovellu pieniin uomiin ja koska paikalliset energiahäviöt voivat olla suuria.
Uomaan sivuilta tuleva vesimäärä saattaa myös olla niin suuri, että se tulisi ottaa huomioon mallinnuksessa, mutta sen arvioiminen on hankalaa.
Lisäksi pienet virtaamat ovat laskennallisesta näkökulmasta yleisiä pienissä uomissa, ja nämä saattavat aiheuttaa numeerisia hankaluuksia mallinnuksessa.

Kehitetyn mallin verifioimiseksi sitä käytettiin virtaaman mallintamiseen Nummelan Ridalinpurossa.
Jotta voitaisiin varmistua, että malli toimii myös haarautuvassa uomaverkostossa ja muissa suunnitelluissa tilanteissa, lisää testejä tulisi suorittaa sopivaa dataa käyttäen.
Nykyisellään malli tarjoaa työkalun, jota voidaan käyttää virtaaman mallintamiseen yksittäisessä avouomassa ja jota voidaan helposti muokata ja laajentaa vastaamaan tulevia tarpeita.
ED:2010-09-28
INSSI record number: 40992
+ add basket
« previous | next »
INSSI