Application of HEC-HMS programme for the reconstruction of a flood event in an uncontrolled basin

• Autorzy: Wałęga A.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie programu HEC-HMS do odtworzenia wezbrania powodziowego w zlewni niekontrolowanej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents an assessment of the applicability of HEC-HMS programme to simulate a precipitation flood event in an ungauged basin. The programme has been developed by the Department of the Army Corps of Engineers and enables conducting hydrological calculations for basins with different characteristics and including a number of meteorological factors. The application of this model in Polish conditions was verified in the basin of the Stobnica River - a right tributary of the Wisłok River. The calculations were carried out for the flood event caused by a continuous rain, which occurred in April 1998. Four hydrological models were compared: geomorpho-climatic instantaneous unit hydrograph by Nash - GcIUH_Nash, Snyder's synthetic unit hydrograph with the determination of parameters by regression models - Snyder_reg and standard method - Snyder_stand and Clark's instantaneous unit hydrograph - IUH_Clark, where the model parameters were optimized in the programme. The calculations revealed that the best simulation results were obtained with the Snyder_stand and Snyder_reg models. Further research should be directed to verifying the applicability of HEC-HMS programme for hydrological analyses of much more extensive hydrometric material and basins with different characteristics.

PL

W pracy dokonano oceny możliwości stosowania programu HEC-HMS do symulacji wezbrania opadowego w zlewni niekontrolowanej. Program ten został opracowany przez Korpus Inżynierów Armii Amerykańskiej i umożliwia prowadzenie obliczeń hydrologicznych dla zlewni o różnej charakterystyce i z uwzględnieniem różnych czynników meteorologicznych. Zastosowanie tego modelu w warunkach polskich zostało zweryfikowane w zlewni Stobnicy - prawostronnego dopływu Wisłoka. Obliczenia przeprowadzono dla wezbrania wywołanego deszczem rozlewnym, które wystąpiło w kwietniu 1998 r. Porównano cztery modele hydrologiczne: geomorfoklimatyczny hydrogram jednostkowy Nasha - GcIUH_Nash, syntetyczny hydrogram jednostkowy Snydera z określeniem parametrów wzorami regresyjnymi - Snyder_reg i metodą standardową - Snyder_stand oraz z wykorzystaniem chwilowego hydrogramu jednostkowego Clarka - IUH_Clark, gdzie parametry modelu były optymalizowane w programie. Obliczenia wykazały, że najlepsze rezultaty symulacji uzyskano, stosując model Snyder_stand i Snyder_reg. Dalsze badania powinny iść w kierunku weryfikacji możliwości stosowania programu HEC-HMS do analiz hydrologicznych na znacznie bardziej obszernym materiale hydrometrycznym i w zlewniach o różnej charakterystyce.

Słowa kluczowe

EN

HEC-HMS programme; flood simulations; unit hydrographs; optimization

PL

program HEC-HMS; symulacje wezbrań; hydrogramy jednostkowe; optymalizacja

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2013
• Tom: no. 18 [I-VI]
• Strony: 13--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wałęga A.

• University of Agriculture in Cracow, Department of Sanitary Engineering and Water Management, al. Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1.] ADIB A., SALARIJAZI M., VAGHEFI M., MAHMOODIAN-SHOOSHTARI M., AKHONDALI A.M. 2010. Comparison between GcIUH-Clark, GIUH-Nash, Clark-IUH, and Nash-IUH models. Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences. Vol. 34 p. 91–103.
• [2.] ADIB A., SALARIJAZI M., VAGHEFI M., MAHMOODIAN-SHOOSHTARI M., AKHONDALI A.M. 2011. Comparison between characteristics of Geomorphoclimatic Instantaneous Unit hydrograph produced by GcIUH based Clark model and Clark IUH model. Journal of Marine Science and Technology. Vol. 19. Iss. (2) p. 201–209.
• [3.] BELETE M.A. 2009. Synthetic unit hydrographs in the Upper Awash and Tekeze Basins. Methods, procedures and models. Saarbrücken.VDM Verlag. Dr Müller. ISBN 978-3639169263 pp. 124.
• [4.] CLARK C.O. 1945. Storage and the unit hydrograph. Transactions of the American Society of Civil Engineers. Vol. 110 p. 1419–1446.
• [5.] CUNDERLIK J., SIMONOVIC S.P. 2004. Calibration, verification and sensitivity analysis of the HEC-HMS hydrologic model [online]. Water Resources Research Report. Book 11. [Access 10.11.2012]. Available at: http://ir.lib.uwo.ca/wrrr/11
• [6.] EEA 2003. Environmental Issue Report no. 35. Mapping the impacts of recent natural disasters and technological accidents in Europe [online]. [Access 10.11.2012]. Available at: http://reports.eea.eu.int/environmental_issue_report_2004_35/en/accidents_032004.pdf
• [7.] USA CE, EC 2008. Hydrologic modelling system HECHMS. User’s Manual.Washington DC pp. 298.
• [8.] IGNAR S. 1988. Metoda SCS i jej zastosowanie do wyznaczania opadu efektywnego [The SCS method and its application for effective rainfall determination]. Przegląd Geofizyczny. Z. 4 p. 451–455.
• [9.] IGNAR S., BANASIK K., IGNAR A. 1995. Random variability of curve number values for SCS runoff procedure. In: Hydrological processes in the catchment. Ed. Beniamin Więzik. Kraków. PKrak. p. 127–130.
• [10.] KONDRACKI J. 2009. Geografia regionalna Polski [Regional geography of Poland]. Warszawa. Wydaw. Nauk. PWN. ISBN 978-83-01-16022-7 pp. 440.
• [11.] LORENC H. (ed.) 2005. Atlas klimatu Polski [Atlas of Polish Climate]. Warszawa. IMGW. ISBN 83-88897-43-8 pp. 116.
• [12.] Water&Environmental 2007. MIKE SHE user manual. Vol. 1. User guide. DHI pp. 396.
• [13.] MILER A.T. 2012. Wpływ zmian użytkowania terenu na odpływy wezbraniowe z obszarów o znacznym zalesieniu Roztocza Środkowego [The effect of land use changes on flood discharge from largely afforested areas in Roztocze Środkowe]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Z. 2/I p. 173–182.
• [14.] MORIASI D.N., ARNOLD J.G., VAN LIEW M.W., BINGNER R.L., HARMEL R.D., VEITH T.L. 2007. Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. American Society of Agricultural and Biological Engineers. Vol. 50. Iss. 3 p. 885–900.
• [15.] NASH J.E., SUTCLIFFE J.V. 1970. River flow forecasting through conceptual models. P. I. A discussion of principlesJournal of Hydrology. (Amst.) 10 (3) p. 282–290. doi: 10.1016/0022-1694(70)90255-6.
• [16.] POCIASK-KARTECZKA J. (ed.) 2006. Zlewnia, właściwości i procesy [Catchment, characteristics and processes]. Kraków. Wydaw. UJ. ISBN 97883-233-22740 pp. 296.
• [17.] PONCE V.M. 1989. Engineering hydrology: Principles and practices. Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey pp. 531.
• [18.] SOCZYŃSKA U. 1997. Hydrologia dynamiczna [Dynamic hydrology]. Warszawa. Wydaw. Nauk. PWN. ISBN 83-01012310-9 pp. 406.
• [19.] SOCZYŃSKA U., GUTRY-KORYCKA M., BUZA J. 2003. Ocena zdolności retencyjnej zlewni W: Rola retencji zlewni w kształtowaniu wezbrań opadowych [Evaluation of the catchment’s retention capacity. In: The role of water retention in the formation of rain waves]. Warszawa. Wydaw. UW p. 77–104.
• [20.] US EPA 2005. Storm water management model. User’s manual. Version 5. pp. 271.
• [21.] VEN TE CHOW, MAIDMENT D.K., MAYS L.W. 1988, Applied Hydrology. New York. McGraw – Hill Book Company ISBN 007070242X pp. 572.
• [22.] WAŁĘGA A. 2012. Próba opracowania zależności regionalnych do obliczania parametrów syntetycznego hydrogramu jednostkowego Snydera [An attempt to establish regional relationships for the calculation of parameters of the Snyder’s synthetic unit hydrograph]. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Z. 2/III p. 5–16.
• [23.] WAŁĘGA A., CUPAK A., KRZANOWSKI S., PALUSZKIEWICZ B. BĘDKOWSKI M. 2009. Określenie zagrożenia powodziowego w zlewni Wisłoka. Etap III. Przeprowadzenie obliczeń hydrologicznych i hydraulicznych. Obliczenia hydrologiczne [Evaluation of flood hazard in the Wisłok catchment. Stage III. Hydrological and hydraulic calculations. Hydrological calculation]. Manuscript. Kraków. UR pp. 587.
• [24.] WAŁĘGA A., GRZEBINOGA M., PALUSZKIEWICZ B. 2011. On using the Snyder and Clark unit hydrograph for calculations of flood waves in a highland catchment (the Grabinka River example). Acta Scientiarum Polonorum Formatio Circumiectus 10 (2) p. 47–56.