Low-flow discharge deficits assessment, applying constant and variable low-flow threshold levels, as illustrated with the example of selected catchments in the Vistula River basin

• Autorzy: Tomaszewski E.

Warianty tytułu

PL

Ocena niedoborów odpływu niżówkowego przy stałych i zmiennych przepływach granicznych na przykładzie wybranych zlewni dorzecza Wisły

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the present study, we have assessed low-flow discharge deficits, and the characteristics of the low flows at a constant and variable (monthly) low-flow threshold. The low-flow truncation level was identified based on the 70th percentile from the flow duration curve (Q70%). Q95% was assumed to be the threshold for the deep low-flow discharge. Thirteen catchments in the Vistula basin, varying in size, river regime, and physico-geographical conditions, were selected for the study. The input data was a series of daily discharge data sets from the period 1951–2016, made available by IMGW-PIB (Polish Institute of Meteorology and Water Management – National Research Institute). Analyses were conducted of drought flow discharge deficit volume in absolute and relative values, and low-flow duration and deficits contributing to severe low-flows were calculated for temporal scales of months and years. Comparison of the obtained results led us to the determination of the basic factors affecting the formation of low-flow deficits, and the indication of restrictions when applying fixed and variable criteria for identifying river low-flows.

PL

W opracowaniu dokonano oceny niedoborów odpływu niżówkowego i charakterystyk przepływów niżówkowych przy stałym i zmiennym (miesięcznie) przepływie granicznym niżówki. Niżówki całkowite identyfikowano w oparciu o 70. percentyl z krzywej czasów trwania przepływu wraz z wyższymi (Q70%). Za przepływ graniczny niżówki głębokiej przyjęto Q95%. Do badań wytypowano 13 zlewni leżących w dorzeczu Wisły, charakteryzujących się różną wielkością, reżimem rzecznym i warunkami fizycznogeograficznymi. Danymi wejściowymi były serie dobowych przepływów z okresu 1951–2016, udostępnione przez IMGW-PIB. Analizie poddano objętość niedoboru odpływu niżówkowego wyrażonego wartościami względnymi i bezwzględnymi, czas trwania przepływów niżówkowych oraz udział niedoborów odpływu pojawiających się podczas niżówek głębokich. Badania prowadzono w układzie rocznym i miesięcznym. Porównanie uzyskanych wyników doprowadziło do określenia podstawowych czynników wpływających na formowanie niedoborów odpływu niżówkowego oraz wskazania ograniczeń przy stosowaniu stałych i zmiennych kryteriów identyfikacji niżówki rzecznej.

Słowa kluczowe

EN

Vistula River; Vistula catchment; low flow; threshold flow; hydrological drought

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus
• Rocznik: 2018
• Tom: 17
• Numer: 3
• Opis fizyczny: p.205-216,fig.,ref.

Twórcy

autor

Tomaszewski E.

• Department of Hydrology and Water Management, Faculty of Geographical Sciences, University of Lodz, Narutowicza 88, 90-139 Lodz

Bibliografia

• Dębski, K. (1952). Rozważania na temat metod przewidywania posuchy. Przegl. Meteorol. i Hydrol., 3–4, 96–115.
• Evenson, E.J., Orndorff, R.C., Blome, C.D., Böhlke, J.K., Hershberger, P.K., Langenheim, V.E., McCabe, G.J., Morlock, S.E., Reeves, H.W., Verdin, J.P., Weyers, H.S., Wood, T.M (2012). Strategic Directions for U.S. Geological Survey Water Science, 2012–2022 – Observing, Understanding, Predicting, and Delivering Water Science to the Nation – Public Review Release. Reston, Virginia: U.S. Geological Survey.
• Hisdal, H. (2009). Streamflow deficit. In: S. Demuth, A. Gustard (eds.) Manual on low-flow. Estimation and Prediction. Operational Hydrology Report No. 50, WMO Publication No. 1029, Geneva, s. 71–76.
• Hisdal, H., Tallaksen, L.M., Clausen, B., Peters, E., Gustard, A. (2004). Hydrological Drought Characteristics. In: L.M. Tallaksen, H.A.J. van Lanen (eds.), Hydrological Drought. Processes and Estimation Methods for Streamflow and Groundwater. Developments in Water Science, 48, Amsterdam: Elsevier, 139–198.
• Jokiel, P. (1994). Zasoby, odnawialność i odpływ wód podziemnych strefy aktywnej wymiany w Polsce. Acta Geogr. Lodz., 66–67.
• Jokiel, P. (2004). Zasoby wodne środkowej Polski na progu XXI wieku. Łódź: Wyd. UŁ.
• Kasprzyk, A. (2009). Zróżnicowanie niżówek na obszarze międzyrzecza Pilicy i Wisły. W: R. Bogdanowicz, J. Fac-Beneda (red.) Zasoby i ochrona wód. Obieg wody i materii w zlewniach rzecznych. Gdańsk: Fundacja Rozwoju Uniwersytetu Gdańskiego, 274–279.
• Kaznowska, E. (2006). Charakterystyka susz hydrologicznych na przykładzie wybranych rzek północno-wschodniej części Polski. Infr. i Ekol. Teren. Wiejsk., 4, 2, 51–59.
• Laaha, G. (2002). Modelling summer and winter droughts as a basis for estimating river low flows. In: FRIEND 2002 – Regional Hydrology: Bridging the Gap between Research and Practice (Proceedings of the Fourth International FRIEND Conference held at Cape Town, South Africa, March 2002), IAHS Publ., 274, 289–295.
• Laaha, G., Blöschl, G. (2006). Seasonality indices for regionalizing low flows. Hydrological Processes, 20, 3851–3878.
• Ozga-Zielińska, M. (1990). Niżówki i wezbrania – ich definiowanie i modelowanie. Przegl. Geof., 1–2, 33–44.
• Pfister, Ch., Weingartner, R., Luterbacher, J. (2006) Hydrological winter droughts over the last 450 years in the Upper Rhine basin: a methodological approach. Hydrological Sciences – Journal – des Sciences Hydrologiques, 51, 5, 966–985.
• Raczyński, K. (2018). Przepływy niżówkowe rzek Lubelszczyzny. Maszynopis rozprawy doktorskiej. Lublin: UMCS.
• Stahl, K. (2001). Hydrological drought – A study across Europe. PhD thesis, Freiburger Schriften zur Hydrologie, Band 15, Institute of Hydrology, University of Freiburg, Freiburg, Germany.
• Tlałka, A. (1979). Ustalenie wartości granicznej dla okresów niżówkowych. Przegl. Geof., 1, 17–25.
• Tomaszewski, E. (2007). Hydrological Droughts in Central Poland – Temporal and Spatial Patterns. Geographia Polonica, vol. 80, 2, s. 117–124.
• Tomaszewski, E. (2012). Wieloletnia i sezonowa dynamika niżówek w rzekach środkowej Polski. Łódź: Wyd. UŁ.
• Tomaszewski, E. (2017a). Hydrologiczne i wodnogospodarcze uwarunkowania oceny niedoborów odpływu niżówkowego Wisły. W: W. Marszelewski (red.) Zasoby i perspektywy gospodarowania wodą w dorzeczu Wisły, Monografie Komisji Hydrologicznej PTG, 4, 177–192.
• Tomaszewski, E. (2017b). Niżówki i susze. W: P. Jokiel, W. Marszelewski, J. Pociask-Karteczka (red.) Hydrologia Polski. Warszawa: PWN, 175–182.
• USGS WaterWatch. (2017). WaterWatch Streamflow Map. https://waterwatch.usgs.gov/index.php?id=sitedur

Identyfikatory

DOI

0.15576/ASP.FC/2018.17.3.205