digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično
TRANSCRIPT
![Page 1: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/1.jpg)
DIGITALNI MODEL RELIEFA STRUGE HUDOURNIKA KUZLOVEC IN
MATEMATIČNO MODELIRANJE TOKA VODE
Dejan Grigillo, Simon Rusjan, Anja Vrečko, Elvira Džebo, Klemen Kozmus, Tilen Urbančič, Dušan Petrovič, Matjaž MikošUniverza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo
![Page 2: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/2.jpg)
MOTIVACIJA
Opredelitev hidravličnih razmer v strmih strugah
Ocena vpliva velikih drevesnih ostankov (debel) na pretočne razmere v strugi
Čimbolj natančna napoved poplav in zmanjšanje posledic poplavModeliranje gibanja plavinIskanje primernega matematičnega modela
ZAKAJ?
![Page 3: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/3.jpg)
IZDELKI
Terestrično lasersko skeniranje struge hudournika
Digitalni model reliefa (DMR):brez debelz debli
Matematično modeliranje toka vode z dvema različnima modeloma
![Page 4: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/4.jpg)
ŠTUDIJSKO OBMOČJE
Hudournik Kuzlovec v Polhograjskem hribovju Strm in razgiban teren
padec nivelete ~10ºnaklon pobočij do 30º
Gosto poraščen (pretežno bukov gozd)
Kaskadna, skalnata struga
![Page 5: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/6.jpg)
TERENSKE MERITVE
Geodetska osnovaNavezovalne točke (GNSS) Priklepni poligon
TLS spodnjega dela hudournika (~600 m) 29 stojišč območje struge: 4 cm/50 m pobočja: 8 cm/50 m registracija: = 1,5 cm georef.: = 3,5 cm
![Page 7: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/7.jpg)
PROGRAMSKA OPREMA IN OBDELAVA PODATKOV
Izdelava DMR:RISCAN PRO:
upravljanje oblaka točk filtriranje izločanje debel
LAStoolsklasifikacija oblaka
točk interpolacija DMR
Matlab, MeshLab
modeliranje debel
Modeliranje toka vode: Flo-2D:
izračun gibanja vodnega toka v 2D
Tis Isatmodeliranje toka vode s
prosto gladino v 3D
![Page 8: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/8.jpg)
IZDELAVA DMR
RISCAN PRO: razdelitev na 16 sektorjev
![Page 9: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/9.jpg)
IZDELAVA DMR
Lasground: klasifikacija na talne/netalne točke
![Page 10: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/10.jpg)
IZDELAVA DMR
RISCAN PRO: urejanje talnih točk
![Page 11: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/11.jpg)
IZDELAVA DMR
RISCAN PRO: združitev sektorjev; las2dem: interpolacija DMR 0,05 m
![Page 12: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/12.jpg)
MODELIRANJE DEBEL
lasclassify: klasifikacija oblaka točk; RISCAN PRO: iskanje debel
![Page 13: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/13.jpg)
MODELIRANJE DEBEL
Matlab
MeshLab
![Page 14: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/14.jpg)
DMR IN DMR Z VKLJUČENIMI DEBLI
2,5D model
![Page 15: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/15.jpg)
MATEMATIČNO MODELIRANJE TOKA VODE
Flo-2D: Eulerjev pristop:
obravnava natančno določen del prostora, v katerem se nahaja tekočina;
Tis Isat: Lagrangeov pristop
obravnava masne delce tekočine, ki se premikajo po prostoru;
![Page 16: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/16.jpg)
MODELIRANJE PRETOČNIH HITROSTI S FLO-2D
2D modeliranje Pretočne hitrosti se gibljejo večinoma pod 2 m/s Vpliv drevesnih debel na dinamiko pretočnih hitrosti v hudourniški strugi:
Debla povzročijo zajezitev in upočasnitev vodnega toka na gorvodni strani; pri prelivanju čez debla pa se vodni tok ponovno pospeši (preseže 3 m/s).
![Page 17: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/17.jpg)
MODELIRANJE PRETOČNIH HITROSTI S TIS ISAT
3D modeliranje Modeliranje na topografiji brez upoštevanja drevesnih debel pokaže
nekoliko višje pretočne hitrosti. Tok vode si zaradi vpliva drevesnih debel izbere nekoliko drugačno pot.
![Page 18: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/18.jpg)
ZAKLJUČKI
Hidravlična modela Flo-2D in Tis Isat delujeta v strmih strugah. Rezultati modeliranja na obeh topografijah se med seboj razlikujejo.
Pomembno je, da model struge vključuje čim več informacij o obravnavanem površju.
Ob zagozditvah velikih drevesnih ostankov v hudourniških strugah se naravno tvorijo odseki s hitrejšim vodnim tokom. Za pragovi se vodni tok umiri, pretočne hitrosti so manjše, v odvisnosti od geometrije struge se lahko tvorijo manjši tolmuni.
Navkljub veliki dinamiki hidravličnih razmer v strmih hudourniških strugah se v naravnih razmerah vzpostavi sosledje hitrih in počasnih odsekov vodnega toka (k temu prispeva tudi prisotnost velikih drevesnih ostankov v strugah). Pri pojavu poplavnega dogodka se v strugi ponovno vzpostavijo ravnovesni hidravlični pogoji…
![Page 19: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/19.jpg)
![Page 20: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/20.jpg)
NADALJNJE DELO
Načrtujemo umerjanje hidravličnih modelov s terenskimi meritvami pravilnejša ocena uporabnosti predlaganih metod za modeliranje v praksi.
DMR…
![Page 21: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/25.jpg)
Časovne primerjave: vzpostavitev stalnih stojišč za TLS
![Page 26: digitalni model reliefa struge hudournika kuzlovec in matematično](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022052706/5866d9fa1a28abe33f8b9280/html5/thumbnails/26.jpg)