Maksymalne roczne sumy dobowe opadów o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia na obszarze środkowej Polski na podstawie danych z wielolecia 1966–2010

• Autorzy: Krężałek K. , Szymczak T. , Bąk B.

Warianty tytułu

EN

The annual maximum daily rainfall with different probabilities of exceedance in central Poland based on data from the multiannual period 1966–2010

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było określenie wartości wybranych kwantyli rozkładu prawdopodobieństwa maksymalnych rocznych sum dobowych opadu i ich zmienności na obszarze środkowej Polski. Wykorzystano aktualne dane pomiarowe pochodzące z 29 stacji pomiarowych, obejmujące wielolecie 1966–2010. Przyjęto, że własności losowe maksymalnych rocznych dobowych sum opadów mogą być odwzorowane przez cztery typy rozkładów prawdopodobieństwa: Weibulla, log-gamma, gamma i log-normalny. Estymację parametrów rozkładów prawdopodobieństwa przeprowadzono metodą największej wiarygodności. Stosując kryterium Akaike, wybrano – oddzielnie dla każdej stacji – najlepiej dopasowany rozkład. Wyniki przedstawiono w postaci zestawienia tabelarycznego maksymalnych rocznych sum opadów dobowych o prawdopodobieństwie przewyższenia p = 1%, p = 10%, p = 50% dla analizowanych stacji pluwiometrycznych oraz graficznie – w postaci powierzchni pól opadu i map z izohietami wyznaczonymi dla powyższych prawdopodobieństw. Do opracowania obszarowego rozkładu wysokości opadów zastosowano zmodyfikowaną metodę interpolacyjną Sheparda. Największą obszarową zmiennością charakteryzowały się maksymalne opady dobowe o prawdopodobieństwie przewyższenia p = 1%, których sumy zmieniały się od 60,2 do 106,8 mm.

EN

The aim of the study was to determine the values of selected quantiles of probability distribution of annual maximum daily rainfall in the area of central Poland, and their variability. The material for the study consists of measurement data from the multiannual period 1966–2010 gathered by 29 weather stations. Four types of probability distribution functions have been selected to be possibly used as mathematical models of random properties of annual maximum daily rainfall: Weibull, loggamma, gamma and log-normal. The parameters of probability distributions were estimated using the maximum likelihood method, and the best fitting probability distribution was selected for each station separately using the Akaike criterion. The results are presented in the form of a table of annual maximum daily rainfall with probabilities of exceedance p = 1%, p = 10%, p = 50% for the analyzed weather stations, and graphically in the form of precipitation fields and isohyetal maps drawn for the above probabilities. A modified Shepard interpolation method was used for the development of zonal distribution of precipitation amounts. The biggest zonal variability characterized the maximum daily rainfall with probability of exceedance p = 1%, whose totals varied from 60.2 mm to 106.8 mm.

Słowa kluczowe

PL

izohiety; maksymalne roczne sumy dobowe opadów; prawdopodobieństwo przewyższenia; rozkład prawdopodobieństwa

EN

annual maximum daily rainfall; isohyets; probability distribution; probability of exceedance

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie
• Rocznik: 2013
• Tom: T. 13, z. 4
• Strony: 77--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Krężałek K.

• Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Zakład Zasobów Wodnych, al. Hrabska 3, 05-090 Raszyn; tel. + 48 22 73-57-557

autor

Szymczak T.

• Instytut Technologiczno-Przyrodniczy w Falentach, Zakład Zasobów Wodnych

autor

Bąk B.

• Instytut Technologiczno-Przyrodniczy, Kujawsko-Pomorski Ośrodek Badawczy w Bydgoszczy

Bibliografia

• 1. BENTLEY J.L., FRIEDMAN J.H. 1979. Data structures for range searching. ACM Computing Surveys. Vol. 11 s. 397–409.
• 2. FAL B. 1987. Maksymalne sumy dobowe opadów o prawdopodobieństwie wystąpienia 1%, 10% i 50%. W: Atlas hydrologiczny Polski. T. 1. Pr. zbior. Red. J. Stachy. Warszawa. IMGW, Wydaw. Geol.
• 3. FRANKE R., NIELSON G. 1980. Smooth interpolation of large sets of scattered data Internat. International Journal for Numerical Methods in Engineering. Vol. 15. Iss. 11 s. 1691–1704.
• 4. GĄEK W. 2002. Matematyczny model odpływu ze zlewni z zastosowaniem zdekomponowanej przestrzennie siatki obliczeniowej. Kraków. Wydaw. PKrak. ISBN 013713632002 ss. 134.
• 5. IMGW 2005. Guidelines for flood frequency analysis. Long measurement series of river discharge. ISBN 83-88897-49-7 ss. 44.
• 6. LORENC H. (red.) 2005. Atlas klimatu Polski. Warszawa. IMGW.
• 7. OZGA-ZIELIŃSKA M., BRZEZIŃSKI J., OZGA-ZIELIŃSKI B. 1999. Zasady obliczania największych przepływów rocznych o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia przy projektowaniu obiektów budownictwa hydrotechnicznego. Długie ciągi pomiarowe przepływów. Materiały Badawcze IMGW. Nr 27. Ser. Hydrologia i Oceanologia. ISSN 0239-6297 ss. 45.
• 8. RENKA R.J. 1988a. Algorithm 660: QSHEP2D: Quadratic Shepard method for bivariate interpolation of scattered data. ACM Transactions on Mathematical Software. Vol. 14 s.149–150.
• 9. RENKA R.J. 1988b. Multivariate interpolation of large sets of scattered data. ACM Transactions on Mathematical Software. Vol. 14 s. 139–148.
• 10. RYBAK M. (koord.) 1998. Wytyczne obliczania światła mostów i przepustów. Materiały do dyskusji. Konferencja Naukowo-Techniczna Powódź’97: koleje-drogi-mosty. Wisła, 21–23 października 1998. Gliwice. Wydaw. „Eurex” ss. 164.
• 11. SHEPARD D. 1968. A two-dimensional interpolation function for irregularly spaced data. ACM '68 Proceedings of the 1968 23rd ACM national conference. New York. ACM s. 517–524.
• 12. STACH A. 2009. Analiza struktury przestrzennej i czasoprzestrzennej maksymalnych opadów dobowych w Polsce w latach 1956–1980. Ser. Geografia. Nr 85. Poznań. Wydaw. Nauk. UAM. ISBN 978-83-232-1988-0 ss. 323.
• 13. STACHY J. (red.) 1987. Atlas hydrologiczny Polski. T. 1. Warszawa. IMGW, Wydaw. Geol.
• 14. STACHY J., FAL B. 1986. Zasady obliczania maksymalnych przepływów prawdopodobnych. Prace Instytutu Badawczego Dróg i Mostów. Nr 3–4 s. 91–147.
• 15. SZYMCZAK T. 2000. Zmienność obszarowa opadów atmosferycznych a modelowanie procesów hydrologicznych. W: Modelowanie matematyczne w strategii gospodarowania środowiskiem. III Forum Inżynierii Ekologicznej. Pr. zbior. Red. I. Wiatr, H. Marczak. Nałęczów. Wydaw. Ekoinżynieria s. 176–182.
• 16. SZYMCZAK T. 2001. Analiza struktury opadów o dużej wydajności na podstawie wyników badań w małych zlewniach nizinnych. W: Dynamika obiegu wody w zlewniach rzecznych. Pr. zbior. Red. J. Jaworski, J. Szkutnicki. Warszawa. IMGW s. 93–100.