Próba opracowania zależności regionalnych do obliczania parametrów syntetycznego hydrogramu jednostkowego Snydera

• Autorzy: Walega A.

Warianty tytułu

EN

An attempt to establish regional dependencies for the parameter calculation of the Snyder's synthetic unit hydrograph

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule dokonano próby opracowania zależności regionalnych do określenia parametrów w modelu Snydera. Model ten należy do grupy syntetycznych hydrogramów jednostkowych, którego parametry są ustalane w oparciu o charakterystyki zlewni. To stwarza możliwość jego stosowania w zlewniach niekontrolowanych do obliczeń przepływów maksymalnych prawdopodobnych oraz konstruowania fal hipotetycznych. W praktyce model ten jest stosowany powszechnie na świecie, natomiast w Polsce jest on zalecany do praktycznego wykorzystania, jednak z uwagi na brak ustalonych wartości parametrów modelu właściwych dla naszych warunków jego stosowanie jest mało wiarygodne. Optymalizacja parametrów modelu została przeprowadzona dla wybranych epizodów opadodpływ w zlewni Rudawy, Kamienicy, Grabinki, Stobnicy, Jasiołki i Wielopolki. Dane hydrologiczne wykorzystane w obliczeniach zostały udostępnione przez Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie oraz pochodziły z Roczników hydrologicznych dla dorzecza Wisły. Analiza wykazała, że model Snydera bardzo dobrze lub dobrze opisuje obserwowane wezbrania (wartości współczynnika efektywności E wahały się od 68 do 93%). Wykorzystując analizę regresji wielokrotnej opisano wartości parametrów modelu Snydera, które są uzależnione od kształtu zlewni, wyrównanego spadku cieku oraz parametru CN charakteryzującego pokrycie zlewni i przepuszczalność podłoża. Mimo, że wartości współczynnika korelacji wielokrotnej R w opracowanych zależnościach nie są istotne statystycznie, co wynika głównie z ograniczonej liczby danych wykorzystanych w analizie, to opracowane zależności można stosować w praktyce w obliczeniach parametrów modelu Snydera w zlewniach niekontrolowanych. Należy jednak pamiętać o potrzebie dalszych badań nad weryfikacją opracowanych zależności, co potwierdzi zasadność ich stosowania w obszarze Polski.

EN

The article attempts to establish regional dependencies for calculation of the Snyder’s model parameters. This model belongs to a group of synthetic unit hydrographs, whose parameters are determined based on the characteristics of catchments. This creates the possibility to use this model in uncontrolled catchments to calculate maximum probable flows and to construct hypothetical waves. In practice, this model is used worldwide. It is recommended for practical use in Poland, however due to the lack of established values of model parameters specific to Polish conditions, its use is rather unreliable. The optimization of the model parameters was carried out for the selected episodes of rainfall-runoff in the catchments of Rudawa, Kamienica, Grabinka, Stobnica, Jasiołka and Wielopolka. Hydrological data used in the calculations were provided by the Institute of Meteorology and Water Management National Research Institute in Warsaw and were derived from the Annals of hydrology for the Vistula basin. The analysis revealed that the Snyder’s model very well or well describes the observed flooding incidents (values of the effectiveness ratio E ranged from 68 to 93%). The parameter values of the Snyder’s model, which depend on the shape of the catchments, levelled slope of the watercourse and the CN parameter, characterizing the watershed’s coverage and ground permeability, were described using the multiple regression analysis. Although values of the multiple correlation coefficient R are not statistically significant in the established dependencies, which mainly results from the limited number of data used in the analysis, establishing of the dependencies may be applied in practice in the calculation of the Snyder‘s model parameters in uncontrolled catchments. It should however be remembered that there is still the need for further research to revise the established dependencies, which should confirm the validity of their application in Poland.

Słowa kluczowe

PL

fale powodziowe; wezbrania wod; hydrogramy jednostkowe; hydrogramy jednostkowe syntetyczne; hydrogram Snydera; zlewnie rzek; przekroje wodowskazowe; rzeka Rudawa; wodowskaz Balice; rzeka Kamienica; wodowskaz Nowy Sacz; rzeka Wielopolka; wodowskaz Brzeznica; rzeka Grabinka; wodowskaz Grabinianka; rzeka Stobnica; wodowskaz Glowaczowa; rzeka Jasiolka; wodowskaz Jaslo

• Wydawca: -
• Czasopismo: Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich
• Rocznik: 2012
• Numer: 2/III
• Opis fizyczny: s.5-16,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Walega A.

• Katedra Inżynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Al.Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków

Bibliografia

• Aron G., White E.L. Fitting a Gamma distribution over a synthetic unit hydrograph. Water Resour. Bull. 18 (1), 1982, 95-98.
• Atlas Podziału Hydrograficznego Polski. Wydawnictwo IMGW, 2005, Warszawa.
• Belete M.A. Synthetic Unit Hydrographs in the Upper Awash and Tekeze Basins. Methods, Procedures and models. 2009. VDM Verlag Dr Müller.
• Bhunya P. K., Berndtsson R., Ojha C. S. P., Mishra S. K. Suitability of gamma, Chi-square,
• Weibull and beta distributions as synthetic unit hydrographs. J. of Hydrology, 334, 2007, 28-38.
• Cunderlik J. M, Simonovic S. P. Calibration, verification and sensitivity analysis of the HECHMS hydrologic model. Report IV. CFCAS project: Assessment of water resources risk andvolunerability to changing climatic conditions. University of Western, 2004.
• Haktanir T., Sezen N. Suitability of two-parameter Gamma distribution and three-parameter Beta distribution as synthetic hydrographs in Anatolia. Hydrol. Sci. J. 35 (2), 1990, 167-184.
• Hydrologic Modelling System HEC-HMS. User’s Manual. US Army Corps of Engineers. Hydrologic Engineering Center. 2009.
• Maidment D.R. Handbook of Hydrology. 1993, McGraw-Hill. Metodyka obliczania przepływów i opadów maksymalnych o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia dla zlewni kontrolowanych i niekontrolowanych oraz identyfikacji modeli transformacji opadu w odpływ. Raport końcowy. 2010. Stowarzyszenie Hydrologów Polskich, maszynopis, Warszawa.
• Model kompleksowej ochrony przed powodzią w obszarze dorzecza górnej Wisły na przykładzie woj. Małopolskiego. 2000. Red. Maciej Maciejewski. IMGW w Krakowie.
• Moriasi D.N., Arnold J.G., van Liew M.W., Bingner R.L., Harmel R.D., Veith T.L.. Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations.American Society of Agricultural and Biological Engineers ISSN 0001-2351, vol. 50 (3),2007,885-900.
• Nash J. E., Sutcliffe J. V. River flow forecasting through conceptual models, Part-I: a discussion of principles. J Hydrol (Amst) 10 (3), 1970, 282–290. doi:10.1016/0022-1694(70)90255-6.
• Ozga-Zielińska M., Brzeziński J. Hydrologia stosowana. Wydawnictwo PWN, 1997, Warszawa.
• Ponce V.M. Engineering Hydrology: Principles and Practices. Prentice Hall, Upper Saddle River, 1989. New Jersey.
• Soczyńska U. Hydrologia dynamiczna. Wydawnictwo PWN, 1997, Warszawa.
• Uchwała nr 151/2011 Rady Ministrów z dnia 9 sierpnia 2011r w sprawie ustanowienia ,,Programu ochrony przed powodzią w dorzeczu górnej Wisły”.
• Ven Te Chow, Maidment, D.K., Mays, LW. Applied of Hydrology. McGRAW-HILL BOOK COMPANY, 1988. New York.
• Wałęga A. Wpływ charakterystyk fal powodziowych oraz zlewni na parametry syntetycznych hydrogramów jednostkowych beta i Weibulla. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich 7, PAN o/Kraków, 2011, 29-39.