Analiza rozkładów prawdopodobieństwa maksymalnych wysokości opadów w dorzeczu Górnej i Środkowej Odry

• Autorzy: Wdowikowski M. , Kaźmierczak B. , Dąbek P. B. , Kotowski A.

Warianty tytułu

EN

Probability distribution analysis of the Upper and Middle Odra Basin maximum rainfall

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Do opisu dobowych wysokości opadów maksymalnych na 12 stacjach pomiarowych IMGW- PIB w dorzeczu Górnej i Środkowej Odry z okresu 1961 - 2010 zastosowano 8 rozkładów prawdopodobieństwa. W zdecydowanej większości przypadków (dla 9 z 12 stacji pomiarowych) rozkładem teoretycznym najdokładniej opisującym dane pomiarowe okazał się rozkład Gamma wg tekstu Andersona-Darlinga oraz kryteriów informacyjnych AIC czy BIC. Dla kilku stacji możliwe do zastosowania okazały się również rozkłady: uogólniony Pareto, Weibulla i uogólniony wykładniczy.Wartośc wskaźnika RRMSE wskazywały natomiast, że nie tylko rozkład Gamma, ale również Weibulla, logarytmiczno-normalny i uogólniony wykładniczy, dają również dobre wyniki. Dla celów praktycznych niezbędne jest przeprowadzenie podobnej analizy dla krótszych interwałów czasu trwania opadów. Do ostatecznej oceny przydatności poszczególnych rozkładów prawdopodobieństwa do konstruowania probabilistycznych modeli opadów niezbędne są więc dalsze badania.

EN

In order to describe the maximum daily rainfall recorded at 12 IMGW-0PIB meteorological stations located in the Upper Middle Oder basin, 8 probability distributions were used. For study purposes 1961-2010longetrm period was taken. The best theoretical distribution to describe rainfall time series on major stations (for 9 out 12 measurement stations), turned out to be Gamma distribution according to the Anderson-Darling test and the AIC or BIC information criteria. Due to the several stations, also were possible to use: generalized Pareto, Weibull and generalized exponential distributions. The RRMSE values indicated that not only the Gamma distribution, but also the Weibull, log-normal and generalized exponential distributions indicates for good results. For practical purposes it is necessary to carry out a similar analysis for much shorter rainfall durations. The final evaluation of the suitability of individual probability distributions for probabilistic rainfall models construction requires further research.

Słowa kluczowe

PL

wody opadowe; wysokość opadów; stacje pomiarowe

EN

precipitation water; precipitation height; measuring stations

• Wydawca: Wydawnictwo 2K TECHNOLOGIE s.c.
• Czasopismo: Technologia Wody
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 3 (53)
• Strony: 4--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wdowikowski M.

• IMGW-PIB, Biuro Prognoz Hydrologicznych we Wrocławiu

autor

Kaźmierczak B.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska

autor

Dąbek P. B.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wydział Inżynierii, Kształtowania Środowiska i Geodezji

autor

Kotowski A.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Inżynierii Środowiska

Bibliografia

• 1. Dyrektywa nr 2007/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2007 r., w sprawie oceny ryzyka powodziowego i zarządzania nim (Dz.U. UE nr L 288/27 z 6.11.2007 r.).
• 2. Kundzewicz Z. W.: Zmiany ryzyka powodziowego w Europie. Sympozjum nt. Współczesne problemy ochrony przeciwpowodziowej (red. Cz. Szczegielniak). Paryż–Orlean, 28-30.03.2012, s. 11-20.
• 3. Kotowski A.: Podstawy bezpiecznego projektowania odwodnień terenów. Sieci kanalizacyjne (tom I). Wyd. Seidel-Przywecki, Warszawa 2015.
• 4. Bogdanowicz E., Stachý J.: Maksymalne opady deszczu w Polsce. Charakterystyki projektowe. Materiały badawcze, Seria: Hydrologia i Oceanologia, nr 23. IMGW, Warszawa 1998.
• 5. Kotowski A., Kaźmierczak B., Dancewicz A.: Modelowanie opadów do wymiarowania kanalizacji. Wyd. Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN. Monografia nr 68, Warszawa 2010.
• 6. Lorenc H. (red.).: Atlas klimatu Polski. Wydawnictwo Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa 2005.
• 7. Limanówka D., Cebulak E., Pyrc R., Kilar P., Kańka M., Cichocki J., Otop I.: Regiony opadowe w Polsce. Materiały Badawcze IMiGW. Seria Meteorologia, Warszawa 2010.
• 8. Żyromski A.: Ulewy i deszcze nawalne w latach 1954-1981 w Polsce. W: Problemy zagospodarowania wód opadowych (red. J. Łomotowski). Wyd. Seidel-Przywecki, Warszawa 2008, s. 241-254.
• 9. Pińskwar I.: Projekcje zmian w ekstremach opadowych w Polsce. Wyd. Komitet Gospodarki Wodnej PAN, Monografia nr 32, Warszawa 2010.
• 10. Szalińska W., Otop I., Tokarczyk T.: Precipitation extremes during flooding in the Odra River Basin in May-June 2010. Meteorology Hydrology and Water Management 2010, vol. 2, s. 13-20, Warszawa 2014.
• 11. Otop I: Maksymalne dobowe opady atmosferyczne w Karkonoszach w drugiej połowie XX wieku. W: Geoekologické problemy Krkonoš. Sborn. Mez. Věd. Konf., Listopad 2003, Szklarska Poręba 2004. Opera Corcontica, nr 41, s. 25–29.
• 12. Wdowikowski M.: Wskaźnikowa ocena struktury opadów atmosferycznych w zlewni rzecznej Widawy. W: Interdyscyplinarne zagadnienia w inżynierii i ochronie środowiska, Szklarska Poręba 2014.
• 13. Licznar P., Łomotowski J., Rojek M.: Pomiary i przetwarzanie danych opadowych dla potrzeb projektowania i eksploatacji systemów odwodnieniowych. Wyd. Futura, Poznań 2005.
• 14. Twardosz R.: Dobowy przebieg opadów atmosferycznych w ujęciu synoptycznym i probabilistycznym na przykładzie Krakowa (1886–2002). Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej UJ, Kraków 2005.
• 15. Zawilski M., Brzezińska A.: Areal rainfall intensity distribution over an urban area and its effect on a combined sewerage system. Urban Water Journal 2014, vol. 11, no. 7, s. 532–542.
• 16. Mrowiec M.: Wpływ nierównomierności przestrzennej opadów na obliczanie pojemności kanalizacyjnych zbiorników retencyjnych. Gaz Woda i Technika Sanitarna 2014, nr 7, s. 259–263.
• 17. Suligowski R.: Maximum rainfall depth of specified duration and probability of exceedance in Kielce. Monography of Hydrological Commission of the Polish Geographical Society 2014, vol. 2, s. 271–280.
• 18. Licznar P., Szeląg P.: Analiza zmienności czasowej opadów atmosferycznych w Warszawie. Ochrona Środowiska 2014, vol. 36, nr 3, s. 23–28.
• 19. Kaźmierczak B., Kotowski A.: The suitability assessment of a generalized exponential distribution for the description of maximum precipitation amounts. Journal of Hydrology 2015, vol. 525, s. 345–351.
• 20. Licznar P., Siekanowicz-Grochowina K., Mielczarek Sz.: Zróżnicowanie natężeń deszczów miarodajnych w Polsce, Instal 2015, nr 7.
• 21. Migoń P. (red.): Wyjątkowe zdarzenia przyrodnicze na Dolnym Śląsku i ich skutki. Rozprawy Naukowe Instytutu Geografii i Rozwoju Regionalnego Uniwersytetu Wrocławskiego, 2010.
• 22. Coles S. G.: An Introduction to Statistical Modeling of Extreme Values. Springer-Verlag, New York 2001.
• 23. Hosking J.R.M, Wallis J. R.: Regional Frequency Analysis: An approach based on L-Moments. Cambridge, University Press, Cambridge 1997.
• 24. Katz R. W.: Statistics of extremes in climate change. Climate Change 2010, vol. 100, s. 71-76.
• 25. Hongjoon S., Younghun J., Changsam J., Jun-Haeng H.: Assessment of modified Anderson–Darling test statistics for the generalized extreme value and generalized logistic distributions. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment 2012, vol. 26, issue 1, s. 105–114.
• 26. Lee S. H., Maeng S. J.: Frequency analysis of extreme rainfall using L-moment. Irrigation and Drainage 2003, vol. 52, s. 219-230.
• 27. Kaźmierczak B., Wdowikowski M.: Maximum rainfall model based on archival pluviographic records – case study for Legnica (Poland). Periodica Polytechnica. Civil Engineering, OnlineFirst 2016.
• 28. Wdowikowski M., Kaźmierczak B., Ledvinka O.: Maximum daily rainfall analysis at selected meteorological stations in the upper Lusatian Neisse River basin. Meteorology Hydrology and Water Management, Research and Operational Applications 2016, vol. 4 (1), s. 53-64.
• 29. Krężałek K., Szymczak T., Bąk B.: Maksymalne roczne sumy dobowe opadów o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia na obszarze środkowej Polski na podstawie danych z wielolecia 1966-2010. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie (X–XII). T. 13, Z. 4 (44), Falenty 2013, s. 77–90.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).