Ocena wpływu zmian użytkowania terenu na odpływy wezbraniowe przy użyciu metody SCS-CS

• Autorzy: Miler A. T.

Warianty tytułu

EN

Estimation of influence of land use changes on flood outflows using the SCS-CN method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

Estimation of influence of land use changes to flood outflows from areas of the Roztocze Srodkowe and of the Krajenskie Lakeland were worked out basing on SCS-CN method. This method permits calculation from total rainfall a direct runoff as equivalent to effective rainfall. The original SCS-CN method in principle was worked out for catchments of cultivated areas. Present paper is focused on the idea of adaptation original method to forest conditions. The main parameter of this method - CN is a function e.g. of land use. The empirical values of parameter CN_emp were calculated basing on hydro-meteorological data of flood outflows at representative catchments. The dependence between empirical value of parameter CN_emp and his equivalent's value from original method is a basis idea of adaptation method SCS-CN to characteristics of investigated catchment. In consequence it gives then possibility to prognoses how the change of land use, e.g. forest stand reconstruction, afforestation, deforestation, change of field culture, significant change in infrastructure etc., will influence to flood outflows (change to water retention) at a representative areas (a quasi-homogeneous in relation to investigated catchment). The first analyzed catchment of the Krynica River (area 19.1 km(2), afforestation 49.3%) is representative for the,Tomaszow Lubelski Forest Division and quasi-representative to the Roztocze Srodkowe (Poland). The area of catchment is situated within the following units: macroregion - Roztocze, mesoregion - Roztocze Srodkowe; this area belong to IV Mazowiecko-Podlaska Land. On area of the Tomaszow Lubelski Forest Division predominate the rusty soils (42.65%) as well as the brown soils (26.51%). Associations of beech forests and oak-hornbeam forests predominate. Pine is the dominant species, covering 55.37% forested area, beech is found at 19.70%, oak at 11.07%, alder at 3.49%, fir at 3.24%, hornbeam at 1.73%, birch at 2.14% and larch at 1.19%, while other species constitute a highly valuable admixture in the biocenosis. On area of investigated catchment granulometric composition is following: loose sand 70%, loamy sand 15% and loamy sand on loamy gravel 15%. Average daily specific discharge (in investigation period 2009-2010) was on level 3.4 [1.s^-1.km ^-2], and maximum to minimum suitably 17.2 to 1.0[1.s^-1.km ^-2]. The second analyzed catchment of the river no. 17-86-1 is located in the III Wielkopolsko-Pomorska Land, the Two Krajenskie Lakeland District, the Wysoczyzna Krajenska mesoregion (Poland). The investigated catchment cover the area of 182.26ha; 174.02ha - 95% covered by forests, and 8.24ha - 5% arable land and meadows. The dominant soils are rusty soils (about 86% of catchment area) and similar. The dominant forest habitat types are: fresh coniferous forest (sign Bsw - in Polish standards) and fresh mixed coniferous forest (BMsw) - about 90% of catchment afforestetion area. Main species at afforestation area is ordinary pine (Pinus sylvestris L.) (93% of forest area). Average daily specific discharge (in investigation period 2004-2006) was on level 6.4[1.s^-1.km ^-2], and minimum to maximum suitably 2.5 to 25.5[1.s^-1.km ^-2]. The calculation were conducted using data of measuring rainy flood waves. The values of CNemp ware a base for introducing scenarios how changes of land use at investigation catchments are influencing to flood outflows (changing water retention).

Słowa kluczowe

PL

odpływy wezbraniowe; metoda SCS-CN; zlewnia

• Wydawca: Politechnika Koszalińska
• Czasopismo: Rocznik Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2012
• Tom: Tom 14
• Strony: 512--524
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Miler A. T.

• Uniwersytet Przyrodniczy, Poznań

Bibliografia

• 1. Ciepielowski A., Wójcik J., Banasik K.: Adaptation of the SCS unit hydrograph method to the conditions in Polish forests. Proc. of the 5th International Conference on Hydro-Science and Engineering (ICHE). Warsaw, 1- 10, 2002.
• 2. Chow V.T.: Handbook of Applied Hydrology. McGrow-Hill, New York 1964.
• 3. Hawkins R.H.: Runoff curve numbers from partial area watersheds, Proc. American Society of Civil Engineering, 105(IR4), 1979.
• 4. Ignar S.: Określanie opadu efektywnego metodą SCS. Maszyn. Kat. Bud. Wod. SGGW. Warszawa 1986.
• 5. Ignar S.: Metodyka obliczania przepływów wezbraniowych w zlewniach nieobserwowanych, Wyd. SGGW, Rozpr. Nauk. i Monogr., Warszawa 1993.
• 6. Kondracki J.: Geografia regionalna Polski. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 2001.
• 7. Miler A.T.: Wpływ zmian użytkowania terenu na odpływy wezbraniowez obszarów o znacznym zalesieniu Roztocza Środkowego. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. PAN Oddz. w Krakowie. 2012. (w druku).
• 8. Miler A.T.: Wpływ zmian użytkowania terenu na odpływy wezbraniowe z terenów leśnych Pojezierza Krajeńskiego. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. PAN Oddz. w Krakowie. 2012 (w druku).
• 9. Mishra S.K., Singh V.P.: Soil Conservation Service Curve Number (SCSCN) Methodology, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 2003.
• 10. Mishra S.K., Singh V.P.: SCS-CN Method. Part I: Derivation of SCS-CNBased Models. Acta Geophys. Pol. 51, 1:107–123. 2003.
• 11. National Engineering Handbook. Hydrology, Section 4, US Dept. of Agriculture, Soil Conservation Service, Washington D.C. 1956.
• 12. National Engineering Handbook. Hydrology, Section 4, US Dept. of Agriculture, National Resources Conservation Service, Washington D.C. 1985.
• 13. Okoński B.: Modelowanie odpływu bezpośredniego w zależności od stanów pokrycia zlewni leśnej. Seria Rozpr. Nauk. Zesz., 374, Wyd. AR Poznań 2006.
• 14. Okoński B., Miler A.T.: Adaptacja metody SCS-CN dla obliczania opadu efektywnego w zlewniach leśnych. Monogr. Komitetu Inżynierii Środowiska PAN, vol. 68, tom 1, Hydrologia w inżynierii i gospodarce wodnej (pod red. B. Więzika), 143-152. 2010.
• 15. Operat Urządzenia Gospodarstwa Leśnego dla Nadleśnictwa Tomaszów Lubelski opracowany na okres 01.01.2010-31.12.2019. 2010.
• 16. Opis taksacyjny dla Nadleśnictwa Lipka – szczegółowe dane inwentaryzacji lasu wg stanu na dzień 01.01.2002, Urządzanie Lasu Usługi T. Pędziwiatr. Toruń 2002.
• 17. Plan urządzenia gospodarstwa leśnego dla Nadleśnictwa Lipka – opis ogólny. Urządzanie Lasu Usługi T. Pędziwiatr. Toruń 2002.
• 18. Trampler T., Kliczkowska A., Dmyterko E., Sierpińska A.: Regionalizacja przyrodniczo-leśna na podstawach ekologiczno-fizjograficznych. PWRiL. Warszawa 1990.
• 19. Woodward D.E., Hawkins R.H., Jiang R., Hjelmfelt A.T., Van Mullem J.A., Quan D.Q.: Runoff Curve Number Method: Examination of the Initial Abstraction Ratio [w:] (P.Bizier, A.DeBarry eds.) World Water and Environmental Resources Congress Proc., Philadelphia 24–26.06.2003, A.S.C.E./ E.W.R. I.