Wpływ czasu koncentracji i charakterystyk opadu na kształtowanie się hydrogramu odpływu w małej zlewni niekontrolowanej

• Autorzy: Wachulec K. , Wałęga A. , Młyński D.

Warianty tytułu

EN

The effect of time of concentration and rainfall characteristics on runoff hydrograph in small ungauged catchment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem artykułu była ocena wpływ czasu koncentracji i charakterystyk opadu na kształtowanie się hydrogramu odpływu w małej zlewni niekontrolowanej. Analizę przeprowadzono dla zlewni rzeki Sidzinka. Jej zlewnia w większości znajduje się na terenie gminy miejskiej Kraków. Czas koncentracji obliczono dwoma metodami: Kerby’ego-Kirpicha oraz procedurą TR-55. Wielkość opadu efektywnego obliczono za pomocą metody SCS-CN. Wartości parametru CN określono na podstawie bazy Corine Land Cover 2003 oraz przy wykorzystaniu ortofotomap. W trakcie obliczeń wykorzystano cztery rozkłady natężenia deszczu dla czasów trwania równych czasom koncentracji. Założono rozkład blokowy oraz rozkład o maksymalnym natężeniu występującym na początku, w środku i na końcu epizodu opadowego. Obliczenia przeprowadzono za pomocą programu HEC-HMS 4.0. Wyniki obliczeń wykazują zróżnicowanie warto- ści zarówno przepływów w kulminacji, jak i wysokości oraz objętości odpływu w zależności od wykorzystanego wzoru na czas koncentracji. Mimo iż różnica pomiędzy wartościami parametru CN wyniosła tylko 6%, znacznie wpłynęło to na wartości przepływów w kulminacji.

EN

The aim of this paper is to estimate the effect of time of concentration and rainfall characteristics on runoff hydrograph in small ungauged catchment. The analysis were carried out for the catchment of Sidzinka river. This catchment is mostly located in the area of municipalities of Kraków. Time of concentration was calculated by two methods: Kerby-Kirpich and TR-55 procedure. The amount of effective rainfall was calculated by SCS-CN method. The value of CN parameter was estimated by analyzing the Corine Land Cover 2003 base and orthophotomaps. There were assumed four rainfall distribution: block rainfall, front-loaded hyetograph, center-loaded hyetograph and back-loaded hyetograph. All calculations were made with use of HEC-HMS 4.0 program. The obtained results show the diversity in values of peak flows, amount and volume of runoff, depending on the method to calculate Tc. Although the difference between the CN parameter’s values was only 6%, it considerably affected the peak flow values.

Słowa kluczowe

PL

zlewnia niekontrolowana; czas koncentracji; użytkowanie terenu; model SCS-UH; HEC-HMS

EN

ungauged catchment; time of concentration; land use; SCS-UH model; HEC-HMS

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 25, No. 1
• Strony: 72--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., mapy, tab., wykr.

Twórcy

autor

Wachulec K.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Katedra Inżynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej, al. Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków, Poland

autor

Wałęga A.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Katedra Inżynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej, al. Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków, Poland

autor

Młyński D.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Katedra Inżynierii Sanitarnej i Gospodarki Wodnej, al. Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• Banasik, K., Byczkowski, A. i Gładecki, J. (2004). Przepływy maksymalne prawdopodobne dla małej rzeki nizinnej – porównanie metod. Przegląd Naukowy, Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 29, 14-20.
• Bogdanowicz, E. i Stachy, J. (1998). Maksymalne opady deszczu w Polsce. Charakterystyki projektowe. Materiały badawcze, Seria: Hydrologia i Oceanologia, 23. Warszawa: Wydawnictwo IMGW.
• Borowicz, E., Kozak, M. i Madzia, M. (2011). Wpływ metody pozyskiwania informacji o zagospodarowaniu terenu na wartość wyznaczonego opadu efektywnego. Nauka Przyroda Technologie, Dział Inżynieria Środowiska, 5, 4, #65.
• Brown, S.A., Stein S.M. i Warner, J.C. (2001). Urban Drainage Design Manual Hydraulic Engineering Circular 22. Wyd. II. Report no. FHWA-NHI-01-021 HEC-22. Springfield, Virginia: National Technical Information Service. Pobrano z lokalizacji: http://isddc.dot.gov/OLPFiles/FHWA/010593.pdf.
• Byczkowski, A. (1996). Hydrologia. Tom 2. Warszawa: Wydawnictwo SGGW.
• Chow, V.T., Maidment, D.R. i Mays, L.W. (1988). Applied Hydrology. New York, NY: McGraw-Hill.
• Huff, F.A. (1990). Time distribution of heavy Rainstorms in Illinois. Champaign, Circular 173. Illinois: Illinois State Water Survey.
• Nowicka, B. i Wolska, M. (2003). Wpływ retencji zlewni na formowanie kulminacji wezbrań opadowych. W M.
• Olivera, F. i Stolpa, D. (2003). Effect of storm hyetograph duration and shape on the watershed response. Proceedings of the 82nd Annual Meetin of the Transportation Research Board (TBR). Washington DC, USA: TBR.
• Prodanovic, P. i Simonovic, S.P. (2004). Generation of synthetic design storms for the Upper Thames River basin. CFCAS project: Assessment of Water Resources Risk and Vulnerability to Changing Climatic Conditions. Water Resources Research Report V, no. 049. Ontario, Canada: The University of Western Ontario.
• Prognoza oddziaływania na środowisko do projektu miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego obszaru „Kliny – Zachód II” w Krakowie. (2010). Tarnów, Kraków: MGGP S.A.
• Senisson, J. (2005). POŚ i stanowiący jego element Plan Gospodarki Śmieciami dla miasta Krakowa na lata 2008-2011. Pobrano z lokalizcji: https://www.bip.krakow.pl.
• Roussel, C., Thompson, D., Fang, X., Cleveland, T. i Garcia, A. (2005). Time parameter estimation for applicable Texas watersheads. (Research Report 0–4696–2). Lamar,Texas: Lamar University.
• United States Department of Agriculture. (1986). Urban Hydrology for Small Watersheds, TR-55. Washington, DC: USDA. Pobrano z lokalizacji: http://www.nrcs.usda.gov/Internet/FSE_DOCUMENTS/stelprdb1044171. pdf
• Wałęga, A., Cupak, A., Michalec, B. i Wachulec K. (2013). Wpływ parametrów fizyczno-geograficznych zlewni i charakterystyk opadu na czas koncentracji odpływu. Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, 60(3/13), 143-160.
• Wałęga, A., Cupak, A. i Miernik, W. (2011). Wpływ parametrów wejściowych na wielkość przepływów maksymalnych uzyskanych z modelu NRCS-UH. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 7, 85-95.
• Wałęga, A., Drożdżal, E., Piórecki, M. i Radoń, R. (2012). Wybrane problemy związane z modelowaniem odpływu ze zlewni niekontrolowanych w aspekcie projektowania stref zagrożenia powodziowego. Acta Scientiarum Polonorum, Formatio Circumiectus, 11(3), 57-68.
• Woś, A. (1996). Zarys klimatu Polski. Wydanie III. Poznań: Wydawnictwo Naukowe UAM.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).