Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mauritius, Rodrigues (z wodą w tle)

Szkutnicki Jerzy

Przegląd Geofizyczny

|

2020

|

Z. 1-2

69--79

PL

Artykuł ma charakter wspomnienia omawiające warunki, w jakich realizowano projekt FAO, którego celem była ocena zasobów wodnych i organizacja służby hydrologicznej na wyspie Rodrigues, należącej do Republiki Mauritiusu. Na podstawie danych z Mauritiusu, gdzie funkcjonuje dosyć dobrze służba hydrologiczna, oceniono w przybliżeniu zasoby wodne wyspy Rodrigues. Objętość wody opadowej jest duża, ale cyklonalny, zmienny rozkład opadów, wysokie parowanie, a przede wszystkim szybki odpływ powierzchniowy, spowodowany wylesieniem wyspy, powodują dotkliwy niedobór wody słodkiej. Gromadzenie wody poprzez budowę zbiorników retencyjnych, zalesienie i racjonalne metody agronomiczne jest możliwe tylko w sytuacji prawidłowego rozpoznania dyspozycyjnych zasobów wodnych i ich rozkładu w czasie i przestrzeni. W tym celu przewidziano organizację służby hydrologicznej na wyspie Rodrigues, kontrolującej stany wody, natężenie przepływu i zgromadzoną wodę w zbiornikach retencyjnych. Zaplanowano instalację pięciu stacji hydrologicznych: dwóch na istniejących zbiornikach retencyjnych, jednej na zbiorniku projektowanym i dwóch na potokach w warunkach naturalnych. W sąsiedztwie stacji hydrologicznych zaplanowano stacje opadowe. Wybór sprzętu hydrologicznego i warunki instalacji stacji były trudne ze względu na krótkie czasy koncentracji wezbrań, prędkości wody, które mogą przekraczać 6 m/s oraz transport grubego rumowiska rzecznego. Przewidziano limnigrafy i pluwiografy Stevens na karty magnetyczne. Zainstalowano prowizorycznie dwie stacje na zbiornikach w celu oceny zgromadzonych zasobów wodnych oraz szkolenia personelu. Dalsze prace przewidziano w kolejnych etapach projektu, ale ich losy nie są znane.

EN

This article traces work in the FAO project on Rodrigues Island belonging to the Republic of Mauritius. The objective of the project was to assess the water resources of Rodrigues Island, which suffers from freshwater scarcity, and to organize the hydrological service that does not exist on the island. On the basis of hydrological data from Mauritius, it was possible to estimate the water resources on the island. Water inflows on this island are relatively high, but the cyclonic nature of the precipitation, high evaporation, and especially the very rapid surface runoff due to deforestation, are the cause of the freshwater shortage. In order to retain water, it is necessary to know its availability and distribution in space and time. The creation of a hydrological service was therefore planned in order to control precipitation, water level, flow rates and the volume of water stored. Five stations were planned. hydrological equipped with limnigraphs and pluviographs: of which three stations on water reserves and two on natural torrents. The choice of measurement equipment was problematic for the courses of water with very short concentration time, high flow rates exceeding 6 m/s and solid flow consisting of large rocks. Stevens Materials with Magnetic Cards have been proposed. Two temporary stations on the water reservoirs were set up to monitor the volumes of water stored and to form young hyroloquia, has this method. Continuing work was scheduled by the next phase of the project.

2

Time of concentration based infiltration under different soil density, water content, and slope during a steady rainfall

Harisuseno Donny, Khaeruddin Dian Noorvy, Haribowo Riyanto

Journal of Water and Land Development

|

2019

|

no. 41

61--68

EN

Time of concentration, Tc, is defined as time elapsed from the beginning of rainfall infiltrated into soil layer until it reaches a constant infiltration rate (fc) which is indicated an equilibrium subsurface flow rate. In hydrological view, time of concentration plays a significant role in elaboration of transformation of rainfall into runoff in a watershed. The aims of this research are to define influence of soil density and soil water content in determining time of concentration using infiltration concept based on water balance theory, and to find out the effect of land slope this time. Watershed laboratory experiment using rainfall simulator was employed to examine time of concentration associated with infiltration process under different slope, soil density and soil water content based on water balance concept. The steady rainfall intensity was simulated using sprinklers which produced 2 dm3∙min–1. Rainfall, runoff and infiltration analysis were carried out at laboratory experiment on soil media with varied of soil density (d) and soil water content (w), where variation of land slopes (s) were designed in three land slopes 2, 3 and 4%. The results show that relationship between soil density and land slope to time of concentration showed a quadratic positive relationship where the higher the soil density address to the longer time of concentration. Moreover, time of concentration had an inverse relationship with soil water content and land slope that means time of concentration decreased when the soil water content increased.

PL

Czas koncentracji Tc definiuje się jako czas, który upływa od początku opadu infiltrującego glebę do osiągnięcia stałej prędkości infiltracji (fc), co oznacza zrównoważone tempo przepływu podpowierzchniowego. W hydrologii czas koncentracji odgrywa znaczącą rolę w ocenie transformacji opadu w odpływ w zlewni. Celem badań było określenie wpływu gęstości gleby i zawartości wody w glebie na czas koncentracji z wykorzystaniem koncepcji infiltracji bazującej na teorii bilansu wodnego oraz określenie wpływu nachylenia terenu na ten czas. Przeprowadzono laboratoryjny eksperyment z użyciem symulatora opadu w celu zbadania czasu koncentracji związanego z procesem infiltracji w warunkach różnego nachylenia gruntu, gęstości gleby i zawartości wody w glebie w oparciu o koncepcję bilansu wodnego. Stałą intensywność opadu symulowano używając zraszaczy o wydajności 2 dm3∙min–1. Analizę opadu, odpływu i infiltracji prowadzono w eksperymencie laboratoryjnym na glebach o różnej gęstości (d) i zawartości wody (w) w warunkach nachylenia gruntu (s) równego 2, 3 i 4%. Wyniki wskazują, że zależność między gęstością gleby i nachyleniem a czasem koncentracji wyraża się dodatnim równaniem kwadratowym, gdzie większej gęstości gleby odpowiada dłuższy czas koncentracji. Ponadto czas koncentracji wykazywał odwrotną zależność od zawartości wody w glebie i od nachylenia, co oznacza, że czas koncentracji maleje wraz ze zwiększeniem zawartości wody w glebie.

3

ERM model analysis for adaptation to hydrological model errors

Baymani-Nezhad M., Han D.

Acta Geophysica

|

2018

|

Vol. 66, no. 4

741--753

EN

Hydrological conditions are changed continuously and these phenomenons generate errors on flood forecasting models and will lead to get unrealistic results. Therefore, to overcome these difficulties, a concept called model updating is proposed in hydrological studies. Real-time model updating is one of the challenging processes in hydrological sciences and has not been entirely solved due to lack of knowledge about the future state of the catchment under study. Basically, in terms of flood forecasting process, errors propagated from the rainfall-runoff model are enumerated as the main source of uncertainty in the forecasting model. Hence, to dominate the exciting errors, several methods have been proposed by researchers to update the rainfall-runoff models such as parameter updating, model state updating, and correction on input data. The current study focuses on investigations about the ability of rainfall-runoff model parameters to cope with three types of existing errors, timing, shape and volume as the common errors in hydrological modelling. The new lumped model, the ERM model, has been selected for this study to evaluate its parameters for its use in model updating to cope with the stated errors. Investigation about ten events proves that the ERM model parameters can be updated to cope with the errors without the need to recalibrate the model.

4

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

Wachulec K., Wałęga A., Młyński D.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2016

|

Vol. 25, No. 1

72--82

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.

5

Runoff formation in terms of changes in land use – Mściwojów water reservoir area

Radecki-Pawlik A., Wałęga A., Wojkowski J., Pijanowski J.

Journal of Water and Land Development

|

2014

|

no. 23

3--10

EN

Along the paper the size of peak runoff was assessed affected by the influence of changes in water catchment area by land use due to future planned agricultural changes. The investigations were conducted in the Winna Góra catchment area located in Mściwojów, Lower Silesian voivodship at the Mściwojów water reservoir. At present, the catchment is used as arable land, forest and meadows. In the future the area of sealed surfaces such as: roofs, roads and car parks will increase. This can contribute in the change of water balance components. Analyses has shown, that changes in the use of a catchment area lead to reduction of surface flow time from the catchment (less resistance to motion) – in effect it causes increase of the runoff volume at about 28%. The increase of the water runoff volume may have significant influence on the Winna Góra development and functions as well as volume of water run into the Mściwojów water reservoir. To counteract the results of adverse changes caused by the catchment sealing – it is recommended for the investigated area to apply a balanced approach. This would consist of retaining precipitation water in its place of origin.

PL

W artykule przedstawiono wielkość zmian odpływu powierzchniowego w wyniku przyszłych planowanych zmian użytkowania rolniczego zlewni. Badania prowadzono w obszarze Winnej Góry znajdującej się w miejscowości Mściwojów (województwo dolnośląskie) w zlewni zbiornika wodnego Mściwojów. Obecnie zlewnia to głównie przestrzeń rolnicza i lasy. W przyszłości obszar powierzchni zlewni dopełnią powierzchnie takie, jak: budynki, drogi i parkingi. Może to przyczynić się do zmiany elementów bilansu wodnego zlewni. Analizy wykazały, że zmiany w użytkowaniu zlewni prowadzą do skrócenia czasu spływów powierzchniowych ze zlewni (mniejsze opory ruchu), co powoduje zwiększenie objętości odpływu o około 28%. Zwiększenie ilości odpływającej wody może mieć znaczący wpływ na rozwój i funkcje Winnej Góry, a także dopływ wody i pojemność zbiornika wodnego Mściwojów.

6

Adaptacja modelu Santa Barbara Unit Hydrograph do obliczania hydrogramu przepływów w zurbanizowanej zlewni Potoku Służewieckiego

Barszcz M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 4

21--34

PL

Celem pracy jest przedstawienie procedury obliczeniowej hydrogramu przepływów za pomocą konceptualnego modelu Santa Barbara Unit Hydrograph (SBUH) oraz jej weryfikacja w zlewni cząstkowej Potoku Służewieckiego w Warszawie o powierzchni 14,7 km2. Weryfikacja tej procedury i modelu SBUH polegała na ocenie zgodności przepływów maksymalnych, obliczonych za pomocą modelu i pomierzonych w profilu „Rosoła”. Zakres pracy obejmuje wyznaczenie parametrów modelu (tc, Kr) metodą iteracyjną dla 25 zdarzeń opad-odpływ. Stosując metodę iteracyjną, uzyskano te same wartości dla pomierzonych i symulowanych przepływów maksymalnych. Na podstawie uzyskanych danych opracowano równanie, które umożliwia obliczenie czasu koncentracji (tc) w relacji do maksymalnej intensywności opadu efektywnego. Korelacja między tymi charakterystykami jest silnym związkiem liniowym (R = 0,73). Obliczone za pomocą równania czasy koncentracji wykorzystano do symulacji hydrogramów przepływów modelem SBUH. Wartości najmniejszego i największego błędu względnego (procentowego) ustalone na podstawie pomierzonych i symulowanych przepływów dla analizowanych zdarzeń, wynosiły odpowiednio –0,4 i 71,5%. Średni błąd obliczony przy uwzględnieniu wartości bezwzględnych błędów symulacji dla poszczególnych zdarzeń (zaniedbano znaki minus dla ustalonych błędów względnych) wynosił 17,2%. Do obliczenia opadu efektywnego zastosowano metodę SCS. Wartości parametru CN w tej metodzie wyznaczono dla analizowanych zdarzeń na podstawie danych opad-odpływ. Ustalone wartości wykorzystano do opracowania równania, które umożliwia obliczenie parametru CN na podstawie sumy opadu całkowitego.

EN

The aim of the study was to present the calculation procedure of a flow hydrograph using the conceptual Santa Barbara Unit Hydrograph (SBUH) model and its verification in the Służewiecki Stream sub catchment (A = 14.7 km2) in Warsaw. The verification of this procedure and the SBUH model was based on an assessment of the compatibility of maximum flows, calculated using the model and measured in the “Rosoła” profile. The scope of the work included determining the parameters of the model (tc, Kr) using the iterative method for 25 rainfall-runoff events. When determining the parameters of the model, there were no differences between the measured and simulated maximal flows. The obtained data were used to devise a formula which enabled the time of concentration (tc) to be calculated in relation to the maximum intensity of effective rainfall. The correlation between these characteristics is a strong linear relationship (R = 0.73). The times of concentration calculated using the formula were applied when simulating flow hydrographs by means of the SBUH model. The values of the smallest and the largest relative error (percentage), determined on the basis of measured and simulated flows for the analyzed events, amounted to 0.4 and 71.5%, respectively. The average error, calculated taking into account the absolute values of simulation errors for individual events (neglected minus signs for determined relative errors), amounted to 17.2%. When calculating the effective rainfall there was used the CN-SCS method. The CN parameters values of this method were established for analyzed events based on the rainfall-runoff data. The determined values were used to devise a formula which enabled the CN parameter to be calculated based on the sum of the total rainfall.

7

Wpływ parametrów fizyczno-geograficznych zlewni i charakterystyk opadu na czas koncentracji odpływu

Wałęga A., Cupak A., Michalec B., Wachulec K.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2013

|

z. 60, nr 3

143--160

PL

Celem artykułu jest ocena wpływu parametrów fizyczno – geograficznych zlewni i charakterystyk opadów na czas koncentracji odpływu ze zlewni o różnym użytkowaniu. Analizy przeprowadzono dla zlewni rzeki Sidzinki i potoku Łęgówka, położonych na terenie miasta Krakowa oraz potoku Rozrywka (Sudół Dominikański), którego zlewnia leży na obszarze gminy Zielonki i gminy Kraków. W zlewni rzeki Sidzinki dominuje użytkowanie w postaci gruntów ornych, w zlewni potoku Łegówka i Sudoł Dominikański – tereny zabudowane. Czas koncentracji obliczono metodami: a) segmentowymi: Kerby-Kirpich, NRCS, wg procedury TR55, Kerby-NRCS i b) metodami „lag”: Haktanir-Sezen, Simas-Hawking i NRCS-Lag. Podstawą przeprowadzonych obliczeń były pomiary terenowe geometrii koryt cieków, mapy topograficzne i ortofotomapy oraz natężenie opadów o różnym czasie trwania i prawdopodobieństwie przewyższenia wg, które zostały obliczone ze wzoru Bogdanowicz-Stachy. Przeprowadzone obliczenia wykazały, że wartość czasu koncentracji jest charakterystyczna dla danej zlewni i zależna od zastosowanej metody obliczeniowej. Największe wartości czasu koncentracji otrzymano dla metod Kerby – Kirpich’a i NRCS Lag, które uwzględniają wyłącznie charakterystykę drogi spływu. Wykazano ponadto, że charakterystyka opadu ma znaczący wpływ na wielkość czasu koncentracji - wzrost prawdopodobieństwa przewyższenia deszczu prowadzi do zmniejszenia jego natężenia, co w efekcie zwiększa wartość czasu koncentracji. Istotnym czynnikiem wpływającym na wielkość czasu koncentracji jest rozmieszczenie terenów uszczelnionych w zlewni. Wzrastający udział powierzchni uszczelnionej w obszarze źródłowym i środkowym zlewni odpowiada za krótszy czas spływu, a przez to mniejsze przepływy w kulminacji.

EN

The aim of this paper is to estimate the influence of physical and geographical catchment parameters as well as precipitation characteristics of the runoff time of concentration for a different catchment use. The analyses were carried out in the catchment of Sidzinka River and Łęgówka Stream, located in Kraków and Rozrywka Stream (Sudół Dominikański), which catchment lies in the area of municipalities Zielonki and Kraków. In the Sidzinka catchment cultivated areas are main cover, in the Łęgówka and Sudoł Dominikański stream dominated urban areas. Time of concentration was calculated with use following methods: a) segments methods: Kerby-Kirpich, NRCS, TR55 procedure, Kerby-NRCS and b) “lag” methods: Haktanir-Sezen, Simas-Hawking and NRCS-Lag methods. Cross section measurements and analyze of topographic maps and ortho foto maps and precipitation intensity for different time duration and frequency was base for calculation of time of concentration. The calculations showed that concentration’s time value is specific for the given catchment and depends on calculation’s method. The highest concentration’s time values were obtained for Kerby – Kirpich’s and NRCS Lag methods, which take into consideration only characteristic of runoff’s road. It was also proved, that precipitation has a significant influence on the time of concentration value – an increase of probability of rain exceedance reduces its strength and increases the value of time of concentration. Distribution of sealed areas in catchment is important factor influencing on time of concentration. The increasing share of the sealed area in the source area and the central basin is responsible for the shorter runoff, and thus lower peak discharge.

8

Time of concentration for Iinear catchments with variable slope for the rains of constant intensity

Zhuk V., Matlay I., Boshota V.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2009

|

z. 54 [266]

135-138

EN

New theoretical method of the stormwater hydraulic calculation for linear catchments with variable longitudinal slope is substantiated. It is obtained the dependence of the time of concentration from the catchment's length, middle slope, coefficient of the slope variation and rain intensity.