Model zlewni o parametrach przestrzennych dyskretnie rozłożonych w obszarze zurbanizowanym

• Autorzy: Chormański J. , Kardel I. , Mirosław-Świątek D. , Okruszko T. , Pusłowska-Tyszewska D.

Warianty tytułu

EN

Semi-distributed model of basin in urban area

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł dotyczy kalibracji i weryfikacji modelu hydrologicznego WetSpa w wersji o parametrach dyskretnie rozłożonych w zlewni zurbanizowanej. Analiza została przeprowadzona dla obszaru zlewni Białej, która jest zurbanizowana w ok. 60%. Wykorzystany model wykazał dobre dopasowanie hydrogramu obliczonego do obserwowanego. Miary jakości modelu również wykazywały poprawne wartości. Jednakże przyjęcie w modelowaniu pewnych uproszczeń oraz niedostateczna jakość danych hydrometeorologicznych wymaga dalszych prac analitycznych.

EN

Paper treats on calibration and verification of the WetSpa hydrological semi-distributed model, for an urbanized catchment. Analysis was conducted for the area of Biała River catchment, which is with 60% urbanized. The model used shows good fit of calculated and observed hydrograph as well as statistical model quality measures. Therefore due to assumed simplifications and lack in hydro-meteorological data, it is a need to continue analytical work.

Słowa kluczowe

PL

ArcGIS; model matematyczny zlewni; parametry przestrzenne dyskretnie rozłożone; hydrologia obszarów zurbanizowanych

EN

ArcGIS; semi-distributed mathematical basin model; urban hydrology

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 21, No. 1
• Strony: 3--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 40 poz., mapy, rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Chormański J.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Katedra Inżynierii Wodnej, ul. Nowoursynowska 166, 02-787 Warszawa, Poland

autor

Kardel I.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Katedra Inżynierii Wodnej, ul. Nowoursynowska 166, 02-787 Warszawa, Poland

autor

Mirosław-Świątek D.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Katedra Inżynierii Wodnej, ul. Nowoursynowska 166, 02-787 Warszawa, Poland

autor

Okruszko T.

• Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego, Katedra Inżynierii Wodnej, ul. Nowoursynowska 166, 02-787 Warszawa, Poland

autor

Pusłowska-Tyszewska D.

• Politechnika Warszawska, Katedra Gospodarki Wodnej, pl. Politechniki 1, 00-661 Warszawa, Poland

Bibliografia

• ALLEN R.G., PEREIRA L.S., RAES D., SMITH M. 1998: Crop Evapotranspiration. Guidelines for Computing Crop Water Requirements. 56. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rzym.
• ANDERSEN J., REFSGAARD J., JENSEN K.H. 2001: Distributed hydrological modelling of the Senegal river basin; model construction and validation. Journal of Hydrology 247: 200–214.
• BANASIK K. 1987: Rainfall-runoff conceptual model for an urban watershed. Proc. XXII Congress of IAHR, and FICUD – Urban Drainage Hydraulics and Hydrology, Lousanne, Switzerland, 5: 299–300.
• BANASIK K., BARSZCZ M., HEJDUK L. 2007: Current and perspective flood flow consequences of land use changes in Sluzew Creek (suburb of Warsaw). In: Special Aspects of Urban Flood Management, Hamburger Wasserbau-Schriften, THH Hamburg: 3–16.
• BANASIK, K. HEJDUK, L., BARSZCZ M. 2008: Flood flow concequences of land use changes in a small urban catchment of Warsaw. Proceedings 11th International Conference on Urban Drainage, Edinburgh, Scotland.
• BANASIK K., HEJDUK L., GRADOWSKI L., SIKORSKA A. 2009: Reduction of the flood flow hydrographs by a small reservoir on the Sluzew Creek in Warsaw, Poland 33rd IAHR Congress: Water Engineering for a Sustainable Environment: 5143–5150.
• BARSZCZ M. 2009a: Prognoza maksymalnych przepływów prawdopodobnych wywołanych ulewami w zurbanizowanej zlewni Potoku Służewieckiego. Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska 3 (45): 3–21.
• BARSZCZ M. 2009b: Analysis of freshets caused by heavy rainfall on small urbanized drainage basin of Służew Stream. Studia Geotechnica et Mechanica 4: 3–15.
• BATELAAN O., WANG Z.M., De SMEDT F. 1996: An adaptive GIS toolbox for hydrological modeling. In: Application of geographic information systems in hydrology and water resources management. Ed. K. Kovar, H.P. Nachtnebe. IAHS Publ. 235.
• CHEN J., ADAMS B.J. 2007: A derived probability distribution approach to stormwater quality modelling. Adv. Water Resourc. 30: 80–100.
• CHORMAŃSKI J., BATELAAN O. 2011: Application of the WetSpa distributed hydrological model for catchment with signiphicant contribution of organic soil. Upper Biebrza case study. Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Land Reclamation 43 (1): 25–35.
• CHORMAŃSKI J., MICHAŁOWSKI R. 2011: Model hydrologiczny zlewni Wet-Spa zintegrowany z modułem obliczeniowym w środowisku ArcGIS. Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska 20 (3): 196–206.
• CHORMAŃSKI J., Van De VOORDE T., De ROECK T., BATELAAN O., CANTERS F. 2008: Improving Distributed Runoff Prediction in Urbanized Catchments with Remote Sensing based Estimates of Impervious Surface Cover, Sensors, 8: 910–932.
• De SMEDT F., LIU Y.B., GEBREMESKEL S. 2000: Hydrologic modeling on a catchment scale using GIS and remote sensed land use information. In: Risk Analysis II. Ed. C.A. Brebbia. WTI Press, Southampton, Boston: 295–304.
• DOHERTY J., BREBBER L., WHYTE P. 1994: PEST: model independent parameter estimation. User manual. Watermark Computing Trademarks, Australia.
• GEIGER W., DREISEITL H. 1999: Nowe sposoby odprowadzania wód deszczowych. Oficyna Wyd. Projprzem EKO, Bydgoszcz.
• GUTRY-KORYCKA M. 2003: Możliwości modelowania odpływu ze zlewni zurbanizowanych i uprzemysłowionych. W: Człowiek i woda. Red. T. Szczypek, M. Rzętała. Wyd. PTG – Oddział Katowicki: 38–53.
• GUTRY-KORYCKA M. 2005: Urbanization in the global change development syndrome. Global Change 12: 7–21.
• GUTRY-KORYCKA M. 2007: Odpływ ze zlewni zurbanizowanych. Prace i Studia Geograficzne 38: 37–56.
• KONDRACKI J. 2001: Geografia regionalna Polski. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa.
• LARM T. 2000: Stormwater quantity and quality in a multiple pond-wetland system: Flemingsbergsviken case stud. Ecol. Eng. 15: 57–75.
• LIU Y.B. 2004: Development and application of a GIS-based hydrological model for flood prediction and watershed management. Vrije Universiteit Brussel Press, Brussel.
• LIU Y.B., GEBREMESKEL S., De SMEDT F., PFISTER L. 2002: Flood prediction with the WetSpa model on a catchment scale. In: Flood Defence. Ed. B.S. Wu, Z.Y. Wang, G.Q. Wang, G.H. Huang, H.W. Fang, J.C. Huang. Science Press, New York.
• LIU Y.B., De SMEDT F., HOFFMAN L., PFISTER L. 2004: Assessing land use impacts on flood processes in complex terrain by using GIS and modeling approach. Environmental Modeling and Assessment 9: 227–235.
• LIU Y.B., GEBREMESKEL S., De SMEDT F., HOFFMANN L., PFISTER L. 2006: Predicting storm runoff from different land-use classes using a geographical information system-based distributed model. Hydrological Processes 20, 533–548.
• MULVANY T.J. 1851: On the use of self-registering rain and flood gauges in making observations of the relations of rain fall and of flood discharges in a given catchment. Proceedings of the Institution of Civil Engineers of Ireland 4, 18–33.
• NASH J., SUTCLIFFE J. 1970: River ow forecasting through conceptual models. Part 1. A discussion of principles. J. Hydrol. 10, 282–290.
• OKSIUTA M. 2007: Ocena odpływu wezbraniowego ze zlewni Potoku Służewieckiego w Warszawie. Prace i Studia Geograficzne 38: 57–71.
• OKSIUTA M., GUTRY-KORYCKA M. 2008: Land use – land covers change of Sluzewiecki Stream basin and theirs hydrological consequence. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Land Reclamation 39: 139–150.
• PARK M.-H., SWAMIKANNU X., STENSTROM M.K. 2009: Accuracy and precision of the volume-concentration method for urban stormwater modeling. Water Res. 43: 2773–2786.
• PETERS N.E. 2009: Effects of urbanisation on streem water quality in the city of Atlanta, Georgia, USA. Hydrological Processes 23: 2860–2878.
• PILGRIM D., CORDERY I. 1992: Flood runoff. In: Hanbook of Hydrology Ed. D.R. Maidment. McGraw-Hill, New York: 9.1–9.41.
• PORRETTA-BRANDYK L., CHORMAŃSKI J., IGNAR S., OKRUSZKO T., BRANDYK A., SZYMCZAK T., KRĘŻAŁEK K. 2010: Evaluation and verification of the WetSpa model based on selected rural catchments in Poland. J. Water and Land Development 14: 115–133.
• PORETTA-BRANDYK L., CHORMAŃSKI J., OKRUSZKO T., BRANDYK A. 2011: Automatic calibration of the WetSpa distributed hydrological model for small lowland catchments. In: Modelling of Hydrological Processes in the Narew Catchment, Geoplanet: Earth and Planetary Sciences. Ed. D. Mirosław-Świątek, T. Okruszko. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg: 43–62.
• SKOTNICKI M., SOWIŃSKI M. 2009: Comparative Study of Approaches for Hydraulic Width Determination of Sub-Catchments in Urban Stormwater Model. International Symposium on Water Management and Hydraulic Engineering. Ohrid/Macedonia, 1–5 September 2009. Paper A-07.
• THORNTHWAITE C.W., MATHER J.R. 1955: The water balance. Publications in Climatology 8, 1: 1–86.
• TOURBIER J.T., WESTMACOTT R. 1981: Water resources protection technology: A handbook of measures to protect water resources in land development. Urban Land Institute, Washington.
• TYSZEWSKI S., KARDEL I., PUSLOWSKA- -TYSZEWSKA D., OKRUSZKO T., STANCZYK T., OGLECKI P., CHORMANSKI J., MIROSŁAW-ŚWIĄTEK D., MICHALOWSKI R., POLAK W. 2009: Studium hydrograficzne doliny rzeki Białej z wytycznymi do zagospodarowania rekreacyjno-wypoczynkowego i elementami małej retencji oraz prace hydrologiczne niezbędne do sporządzenia dokumentacji hydrologicznej. Warszawa.
• WANG Z.M., BATELAAN O., De SMEDT F., 1996: A distributed model for water and energy transfer between soil, plants and atmosphere (WetSpa). Phys. Chem. Earth 21 (3): 189–193.
• WITTENBERG H., SIVAPALAN M., 1999: Watershed groundwater balance estimation using streamflow recession analysis and baseflow separation. J. Hydrol. 219: 20–33.