Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Rainfall and rainy days trend and ENSO phenomena in Himalayan Kingdom of Bhutan

Sharma Vasker, Adhikari Kirtan

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 4

1855--1869

EN

The study explores the seasonal rainfall and rainy days trend in the Himalayan Kingdom of Bhutan. Mann-Kendall and Sen’s slope test was applied to detect the trend and magnitude of the trend for both the rainfall and rainy days. The trends are also analyzed with respect to the elevation of the climatic stations. Further, an attempt has been made to recognize the El-Ni ño-Southern Oscillation (ENSO)-rainfall interaction using station-based rainfall with the ENSO cycle considering the period of 33 years. Cross-correlation of ENSO and rainfall with respect to elevation has also been presented. The trend analysis showed that in the localized regions, both the rainfall and rainy days trend was significantly declining, however, the trend in most of the stations is hardly conspicuous which may be attributed to the influence of the orographic phenomena. From the ENSO-rainfall assessment, it was observed that rainfall in the southern foothills correlates negatively with the ENSO phenomena indicating intense rainfall after 1–2 months of the cooling phase of the Pacifc Ocean. However, such an ENSO effect is not observed in the majority of the meteorological stations which may be attributed to the location of the station in the mountainous region where the topography affects the rainfall variation.

2

Assessment of urbanization impact on urban heat island effect and rainfall for the Surat city

Sharma Arpit, Kale Ganesh D.

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 1

243--264

EN

Population growth and urbanization lead to urban heat island (UHI) phenomenon. Urbanization is occurring at a very high rate in the Surat city. Thus, the study of the urbanization impact on the UHI effect for the Surat city is performed in the present study through studying the impact of land use land cover on the land surface temperature of urban and sub-urban areas of the Surat city over the period May 1998 to May 2018. Also, these effects are compared with that of a nearby sub urban taluka Kamrej, which showed that temperature in urban areas is more than that of the sub-urban areas. Aforesaid facts clearly showing the existence of the UHI effect in the Surat city. As urbanization contributes to climate change, its effects on rainfall are studied by comparing rainfall trends of urban and sub-urban areas of the Surat city and nearby sub-urban area Kamrej. Trend analysis showed that trend magnitude values are higher for the urban areas than sub-urban areas, indicating that UHI effect increases rainfall in urban areas. Hotspot analysis is also performed for the Surat city corresponding to May 2018 to recognize hot spots and cold spots. As the Surat city is highly urbanized, thus, hotspots are more than cold spots.

3

Susze już nas nie opuszczą

Szklarek Sebastian

Wodociągi - Kanalizacja

|

2020

|

nr 6

8--10

4

Understanding the hydrometeorological characteristics and relationships in the semiarid region of Maharashtra (western India): implications for water management

Todmal Rahul S.

Acta Geophysica

|

2020

|

Vol. 68, no. 1

189--206

EN

In spite of enormous investment for water harvesting in Maharashtra, the issue of water defciency persist. Therefore, with the proper understanding of recent (1975–2014) hydrometeorological characteristics in the semiarid region of Maharashtra, the study endeavored to suggest management strategies to optimize the water resources. To understand the inherent characteristics of rainfall, runof, dam storages and groundwater, statistical techniques including descriptive statistics, correlation, regression and Student’s t test were applied. The monsoon rainfall has notable control over the water resources. As the study region characterized by signifcantly low water availability with high variability which is accountable for higher frequency and intensity of drought, it should be prioritized while formulating a judicial plan for water management. The major rivers of Maharashtra follow the unimodal pattern of rainfall. Whereas the study area displays a peculiar character of the bimodal and unimodal regimes of rainfall and runof, respectively, this highlights the role of hydrological losses. However, it also indicates that there is a wide scope to harvest surface water, particularly during the months of September and October. Interestingly, the inter-annual variability in the extreme rainfall and runof events over the study basins is observed to be higher in India. Most of the water (>50%) received during fashy rainfall events drains out through fashy discharges. The impoundment of this water and modifed irrigation schedule by considering the recent hydrological characteristics may diminish the variability and defciency of surface and subsurface water. Furthermore, for the precise forecast of water availability in the study area, ENSO condition needs to incorporate, as it has a signifcant connection with rainfall and runof.

5

Impact of convection and stability parameters on lightning activity over Andhra Pradesh, India

Umakanth N., Satyanarayana G. Ch., Simon B., Kumar Prashant, Rao M. C.

Acta Geophysica

|

2020

|

Vol. 68, no. 6

1845--1866

EN

This paper brings out the interconnection of fash rate density (FRD) with convection and stability parameters over Andhra Pradesh (AP), India. The convection parameters include rainfall, relative humidity, specifc humidity, surface air temperature (SAT) and air temperature (at 850 mb). The stability parameters include convective available potential energy (CAPE), lifted index, K-index, total totals index (TTI), humidity index and total precipitable water. Both convective and stability parameters indicate good correlation with lightning activity. SAT and AT 850 mb have shown good correlations with lightning, which is a clear indication of interaction between warm air and dry air. CAPE and TTI have shown strong positive correlation with lightning activity. The correlation coefcient between FRD and CAPE is 0.81. We have also studied the infuence of convective and stability parameters during lightning and no lightning activity. Later, we also attempted the estimation of lightning activity by using artifcial neural network model. By using convection and stability parameters, six learning algorithms were used for training the artifcial neural network. Scaled conjugate gradient backpropagation training algorithm has given the better estimation, whereas resilient backpropagation training algorithm has shown the poor estimation of FRD.

6

Analysis of various thermodynamic instability parameters and their association with the rainfall during thunderstorm events over Anakapalle (Visakhapatnam district), India

Umakanth N., Satyanarayana G. Ch., Simon B., Rao M. C., Kumar M. Tanooj, Babu N. Ranga

Acta Geophysica

|

2020

|

Vol. 68, no. 5

1549--1564

EN

Thunderstorm events usually take place in cumulonimbus clouds which are complemented with intense rainfall and highspeed winds. In general, rainfall parameter has massive signifcance when compared to other parameters. In this paper, a group of thunderstorm-related stability parameters were analyzed for pre-monsoon season only. Later, we also tried to study the association between thunderstorm-related stability parameters and rainfall parameter in pre-monsoon season over Anakapalle (Visakhapatnam district) during 2001–2010. We have utilized ERA-Interim ECMWF reanalysis daily datasets for this study. We also tried to compare IMD thunderstorm occurrence days with NOAA CPC-calculated rainfall days in pre-monsoon season over Anakapalle region for every year during 2001–2010. Out of those parameters, upward vertical velocity, convective available potential energy, K-index (KI), humidity index and total totals index parameters have shown good thresholds supporting the rainfall activity during pre-monsoon season. Later, we have also attempted the prediction of DCI and KI parameters over Anakapalle region using artifcial neural network (ANN) and auto-regressive moving average (ARMA) techniques. In comparison between the two techniques, ANN technique has shown good correlation with ERAInterim ECMWF reanalysis data.

7

Prognozowane wysokości opadów do 2050 roku w świetle obserwowanych zmian klimatu we Wrocławiu

Kaźmierczak Bartosz, Wartalska Katarzyna, Nowakowska Monika, Kotowski Andrzej

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2019

|

Nr 8

250--254

PL

W pracy podjęto próbę predykcji przyszłych opadów maksymalnych, miarodajnych do wymiarowania systemów odwodnień terenów zurbanizowanych. Materiałem badawczym były archiwalne zapisy pluwiograficzne ze stacji IMGW-PIB we Wrocławiu z 59. lat obserwacji (1960-2018). Opracowany model maksymalnych wysokości opadów ma zastosowanie dla czasów trwania od 5 do 4320 minut i częstości występowania od 1 do 50 lat dla okresu predykcji opadów na lata 2020-2050. Na podstawie przeprowadzonych badań przewiduje się wzrost wysokości opadów krótkotrwałych i spadek wysokości opadów długotrwałych w perspektywie do 2050 roku.

EN

The paper attempts to predict future maximum rainfall, reliable for dimensioning drainage systems. The research material was archival pluviographic records from the IMGW-PIB station in Wroclaw from 59 years of observations (1960-2018). The developed model of maximum rainfall amounts is applicable for durations from 5 to 4320 minutes and frequency of occurrence from 1 to 50 years for the period of rainfall prediction for 2020-2050. On the basis of the conducted research, an increase in short-term rainfall amounts and a decrease in long-term rainfall amounts are expected.

8

The water resources of tropical West Africa: problems, progress, and prospects

Ndehedehe Christopher E.

Acta Geophysica

|

2019

|

Vol. 67, no. 2

621--649

EN

West Africa plays key roles in global climate and shows one of the strongest variations in hydro-climatic conditions. As it turns out, the region appears to be underrepresented in the existing compendium of Earth science and hydrology-focused journal papers when it comes to significant discussion on terrestrial hydrology and freshwater science. This prominent gap is largely precipitated by increasing number of constraints that include lack of considerable and robust investments in gauge measurements for meteorological and hydrological applications, poor funding of research institutions and other disincentives, among other factors. In this manuscript, the challenges and problems in large-scale terrestrial hydrology-focused investigation in West Africa are reviewed. Using a dossier of some recent contributions in the field of remote sensing hydrology, this review also highlights some of the progress in terrestrial hydrology and the opportunities that exist for hydro-geodetic research in West Africa that leverage on sustained investments in satellite geodetic missions. It is noted that West Africa is still a pristine environment for hydrology-focused research and can benefit from recent advancements in sophisticated space agency programs such as the Gravity Recovery and Climate Experiment, which undoubtedly has revolutionized terrestrial hydrology research around the world for nearly two decades. Given the poor density of gauge stations and limited ground observations, hydrological research in West Africa is expected to benefit more from independent space observations and multi-resolution data. This is because the lack of sufficient in-situ data for the parameterizations and adequate initialization of outputs from hydrological models and reanalysis data for hydrological applications results in poor representation of the West African land surface and hydrological state variables. To further improve our contemporary understanding of West Africa’s terrestrial hydrology, the continued evaluation/validation of these observations and space-borne measurements is advocated.

9

Daily water demand variations in the Bialystok water distribution system in light of chosen economic and environmental conditions

Kolendo M.

Ekonomia i Środowisko

|

2018

|

nr 2

168--179

EN

The study presents the analysis of water consumption in Bialystok in north-eastern Poland in the years 2007–2013. It has been shown in the study that demand for water during a week is varying and it fluctuates. A detailed analysis of water consumption on individual days of the week and public holidays is presented. Individual consumption per capita and daily water consumption irregularity coefficients were estimated. In the analysed period, the highest average daily water demand was recorded on Saturdays (43,129 m3 ), and the lowest on Sundays (37,712 m3 ). Moreover, the impact of economic and environmental factors on the process under study has been characterized in the study. In Bialystok, the price of water increased by 42% in the years 2007-2013, with the inflation rate in the country at 119.2% in those years. It is also presented the influence of maximum daily temperature and precipitation sum on daily water consumption on working days and Saturdays, as well as separately, on Sundays and public holidays.

10

Spatio-temporal analysis of annual rainfall in Crete, Greece

Varouchakis E. A., Corzo G. A., Karatzas G. P., Kotsopoulou A.

Acta Geophysica

|

2018

|

Vol. 66, no. 3

319--328

EN

Analysis of rainfall data from the island of Crete, Greece was performed to identify key hydrological years and return periods as well as to analyze the inter-annual behavior of the rainfall variability during the period 1981–2014. The rainfall spatial distribution was also examined in detail to identify vulnerable areas of the island. Data analysis using statistical tools and spectral analysis were applied to investigate and interpret the temporal course of the available rainfall data set. In addition, spatial analysis techniques were applied and compared to determine the rainfall spatial distribution on the island of Crete. The analysis presented that in contrast to Regional Climate Model estimations, rainfall rates have not decreased, while return periods vary depending on seasonality and geographic location. A small but statistical significant increasing trend was detected in the inter-annual rainfall variations as well as a significant rainfall cycle almost every 8 years. In addition, statistically significant correlation of the island’s rainfall variability with the North Atlantic Oscillation is identified for the examined period. On the other hand, regression kriging method combining surface elevation as secondary information improved the estimation of the annual rainfall spatial variability on the island of Crete by 70% compared to ordinary kriging. The rainfall spatial and temporal trends on the island of Crete have variable characteristics that depend on the geographical area and on the hydrological period.

11

Wstępne rezultaty monitoringu warunków opadowych na terenie miasta Bydgoszczy w latach 2013–2014

Pasela R., Bohuszewicz G., Milik J., Budzińska K., Berleć K., Stachowski P.

Inżynieria Ekologiczna

|

2015

|

Nr 45

176--182

PL

W artykule przedstawiono wstępne wyniki analiz rozkładu wysokości, intensywności i natężenia opadu deszczu na terenie miasta Bydgoszczy, na podstawie pomiarów sieci pluwiometrycznej eksploatowanej przez Miejskie Wodociągi i Kanalizacje w Bydgoszczy. System ten składa się z sześciu deszczomierzy korytkowych typu TPG-036-H24 firmy A-STER, wyposażonych w elektroniczny system zapisu danych z ich transmisją w technologii GPRS do serwera centralnego. Zapis wyników pomiaru wysokości opadów odbywa się w interwałach 2-minutowych z dokładnością do 0,1 mm. Poza tym analizie poddano ekstremalne wysokości i natężania opadów zarejestrowanych w badanym okresie, które zostały zaprezentowane w postaci tabel i wykresów. Pomiary natężenia i wysokości opadu prowadzone przy wykorzystaniu odpowiednio gęstej sieci pluwiometrycznej dają możliwość uzyskania wartościowych rezultatów, niezbędnych w analizie funkcjonowania miejskich systemów kanalizacyjnych.

EN

The paper shows the results of analysis distribution of the amount and rainfall intensity in Bydgoszcz based on network measurements of rain, which is operated by the Municipal Water Supply and sewers in Bydgoszcz. The system consists of six rain-gauges type TPG-036-H24 by A-STER, which are equipped with electronic data recording system with GPRS transmission to a central server. A record of the amount of rainfall measurement results is carried out in 2-minute intervals with an accuracy of 0.1 millimeters. The extreme highs and the intensity of rainfall registered in the audited period was analyzed. The results were presented in a form of tables and graphs. The intensity measurements and the amount of rainfall were used by a dense network of rainwater, which allows you to get valuable results, essential in the analysis of the functioning of municipal sewer system.

12

Estimating Flood Quantiles on the Basis of Multi-Event Rainfall Simulation - Case Study

Jarosińska E., Pierzga K.

Acta Geophysica

|

2015

|

Vol. 63, no. 6

1639--1663

EN

This paper presents an approach to estimating the probability distribution of annual discharges Q based on rainfall-runoff modelling using multiple rainfall events. The approach is based on the prior knowledge about the probability distribution of annual maximum daily totals of rainfall P in a natural catchment, random disaggregation of the totals into hourly values, and rainfall-runoff modelling. The presented Multi-Event Simulation of Extreme Flood method (MESEF) combines design event method based on single-rainfall event modelling, and continuous simulation method used for estimating the maximum discharges of a given exceedance probability using rainfall-runoff models. In the paper, the flood quantiles were estimated using the MESEF method, and then compared to the flood quantiles estimated using classical statistical method based on observed data.

13

Wyznaczenie opadów deszczu statystycznie niezależnych na podstawie danych pomiarowych

Mazurkiewicz K., Sowiński M.

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

|

2014

|

z. 61, nr 1

149--161

PL

W pracy przedstawiono sposób wyodrębniania niezależnych opadów deszczu spośród danych opadowych poprzez wyznaczenie minimalnej przerwy pomiędzy tymi opadami. Na wstępie dokonano przeglądu istniejących kryteriów wyznaczania minimalnej przerwy pomiędzy niezależnymi opadami. Podawane w literaturze wartości minimalnej przerwy pomiędzy niezaleŜnymi opadami deszczu są znacznie zróżnicowane – mieszczą się w zakresie od jednej do kilkunastu godzin. W niniejszej pracy założono, że pojawianie się zdarzeń opadowych jest procesem Poissona, w związku z tym długość przerwy między tymi zdarzeniami podlega rozkładowi wykładniczemu. Dane opadowe pochodziły z trzech posterunków pomiarowych na terenie Poznania (1 – Rataje, 2 – Kobylepole, 3 – Ogrody). Okres badawczy obejmował osiem lat w przypadku posterunku pomiarowego Rataje, siedem lat w przypadku posterunku pomiarowego Kobylepole i dziewięć lat w przypadku posterunku Ogrody. W ramach analizy statystycznej wyznaczono dystrybuantę empiryczną (rozkład częstości) i teoretyczną dla kolejnych granicznych czasów przerw pomiędzy opadami deszczu oraz sprawdzono zgodność obu dystrybuant, opierając się na nieparametrycznym teście zgodności χ2 Pearsona. Przyjęty poziom istotności testu wynosił α = 0,01. Dla wszystkich rozpatrywanych posterunków pomiarowych uzyskano zbieżne wyniki. Na podstawie analizy danych opadowych stwierdzono, że za opady statystycznie niezależne można uznać opady deszczu rozdzielone przerwą nie mniejszą niż 675 min. Uzyskana wartość przerwy między niezależnymi opadami deszczu jest znacznie dłuższa od podawanych w większości publikacji innych autorów.

EN

The paper presents a method to determinate independent rainfalls by defining the minimum break between them. The paper also contains a review of existing criteria for determining the minimum interval between independent rains and comments on those criteria. In the literature a minimum breaks between independent rainfalls are much varied in the range from one to several hours. In the paper it is assumed that the appearance of rain events is a Poisson process and the length of the intervals between these events is exponentially distributed. The rainfall data are provided from three measuring stations in Poznan (1 – Rataje, 2 – Kobylepole, 3 – Ogrody). Research period included eight years in the case of a measuring station Rataje, seven years in the case of a measuring station Kobylepole and nine years in the case of a measuring station Ogrody. In the statistical analysis, an empirical and theoretical distribution functions were determined for the subsequent time intervals between rains and the compatibility of both distribution functions was checked by χ2 test. The accepted significance level test was α = 0.01. For all concerned measuring stations convergent results were obtained. On the basis of an analysis of rainfall data, it was found that the statistically independent rainfall can be separated by an interval of not less than 675 min. This obtained value is much longer than in most other authors publications.

14

Wpływ kierunku i prędkości przemieszczania się opadu deszczu na maksymalne szczytowe przepływy ścieków w sieci kanalizacyjnej

Dziopak J., Starzec M.

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

|

2014

|

z. 61, nr 3/I

63--81

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu kierunku i prędkości przesuwania się fali deszczu na wymiarowanie systemu kanalizacyjnego. Symulacje przeprowadzono w trzech założonych zlewniach, które posiadały taką samą powierzchnie zredukowaną 19,75 ha. Każda ze zlewni posiada 10 podzlewni cząstkowych ułożonych w różnych lokalizacjach, co skutkuje odmiennymi schematami sieci kanalizacyjnej. Uzyskane wyniki pozwalają stwierdzić, że zarówno kierunek, jak i prędkość przemieszczania się fali deszczu ma znaczący wpływ na wielkości przepływu, które kształtują się w sieci kanalizacyjnej. Największe różnice w natężeniu przepływu, jak i wynikowym hydrogramie opisującym zaobserwowane zjawisko są podczas deszczy krótkotrwałych. Wykazano również, że największe chwilowe natężenie przepływu w sieci kanalizacyjnej występuje podczas występowania deszczu krótszego od czasu miarodajnego, jaki jest wyznaczany metodą granicznych natężeń.

EN

The article presents the results of studies on the influence of the direction and velocity of precipitation wave displacement on the dimensioning of sewerage system. The simulations performed for three assumed catchments of the same reduced surfaces of 19,75 ha. Each catchment has 10 sub-basins of different locations, which results in different schemes of sewerage system. The obtained results allow to conclude that both the direction and velocity of precipitation wave has a significant impact on the flow rate, which is formed in sewerage system. The greatest differences in the flow intensity and the resulting flow hydrogram, describing the observed phenomenon, occur during transitory rainfall. It was also shown that the highest momentary flow intensity in sewerage system is observed during the occurrence of rain duration shorter than calculative duration determined by rational method of boundary intensities.

15

Analiza obciążenia systemu odwodnienia terenu w przypadku prognozowanego zwiększenia częstości i intensywności deszczów z powodu zmian klimatycznych

Kotowski A., Kaźmierczak B., Nowakowska M.

Ochrona Środowiska

|

2013

|

Vol. 35, nr 1

25--32

EN

This paper presents hydraulic consequences of storm water drainage overload related to the so called high scenario of increase in rainfall intensity in the future. The storm water drainage was dimensioned using delay factor method (DFM) against the model of maximum precipitation for Wroclaw. The simulations conducted using SWMM program led to conclusions that projected climate change scenarios until the year 2100 need to be taken into consideration while dimensioning the drains existing today. In order to dimension safe storm water drainage system, according to PN-EN 752:2008 and DWA-A118:2006 standards as well as current maximum precipitation standards (IDF, DDF), it is necessary to increase rainfall frequencies to simulate maximum backwater occurrence to ground level. Then, the acceptable drain outflow frequencies will be observed also in the future. However, on account of uncertainty of current forecasts of future precipitations it is recommended to additionally test the systems for extreme rainfalls (C=50 and 100 years). The above arrangements are currently recommended for designing storm water drainage and combined sewage system in many European countries.

PL

Omówiono skutki hydrauliczne przeciążenia kanalizacji deszczowej, zwymiarowanej metodą współczynnika opóźnienia (MWO) z modelem opadów maksymalnych we Wrocławiu, dotyczące tzw. wysokiego scenariusza wzrostu intensywności deszczów w przyszłości. Przeprowadzone symulacje w programie SWMM wykazały, że wymiarując dzisiejsze kanały, nie można lekceważyć prognozowanych scenariuszy zmian klimatycznych w perspektywie do 2100 r. W celu bezpiecznego wymiarowania kanalizacji deszczowej, wg standardów PN-EN 752:2008 i DWA-A118:2006 oraz obecnych wzorców opadów maksymalnych (IDF, DDF), należy zwiększyć częstość deszczów do symulacji występowania nadpiętrzeń ścieków deszczowych w kanałach do poziomu terenu. Wówczas także w przyszłości zostaną zachowane dopuszczalne obecnie częstości wylewów z kanałów. Jednak z uwagi na niepewność obecnych prognoz co do przyszłych opadów zaproponowano, aby dodatkowo sprawdzać sieci kanalizacyjne na deszcze ekstremalne (C=50 i 100 lat). Ustalenia te są obecnie zalecane do projektowania kanalizacji deszczowej i ogólnospławnej w wielu krajach Europy.

16

Trendy zmian wysokości i intensywności opadów maksymalnych do modelowania kanalizacji we Wrocławiu

Kaźmierczak B., Kotowski A.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2013

|

Nr 5

193--196

PL

W pracy poddano analizie szeregi czasowe opadów deszczowych we Wrocławiu z lat 1960-2009. Stwierdzono malejący trend rocznych i sezonowych (V-X) wysokości opadów i wzrostowy trend liczby dni deszczowych w roku. Wykazano również istotny statystycznie, wzrostowy trend intensywności opadów maksymalnych. Daje to podstawę do zmiany częstości obecnych deszczy, przyjmowanych za kryterialne do weryfikacji przeciążeń w systemie kanalizacyjnym Wrocławia w przyszłości.

EN

The paper presents an analysis of the time series of rainfall from Wroclaw from the years 1960-2009. For the seasonal (V-X) and annual changes, a statistically significant decreasing precipitation amount trend and an increasing trend of the number of rainy days during the year were found. As far as the intensity of maximum precipitation is concerned, a statistically significant increasing trend was found. Thus, the precipitation frequency applied to the simulations of future sewage system overloads in Wrocław should be changed.

17

Wykorzystanie opadów syntetycznych w modelowaniu odpływu ze zlewni miejskich

Skotnicki M., Sowiński M.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2012

|

z. 59, nr 2/I

201--217

PL

W publikacji przedstawiono wyniki analizy relacji między parametrami syntetycznych opadów a odpływem ze zlewni. Rozpatrywano wpływ lokalizacji maksimum intensywności deszczu w hietogramie, czasu trwania opadu oraz prawdopodobieństwa przewyższenia na przepływ szczytowy i objętość odpływu. Do transformacji opadu w odpływ z przykładowej zlewni miejskiej wykorzystano model komputerowy SWMM5. Wyniki symulacji w warunkach przepływu bezciśnieniowego nie potwierdzają podstawowego założenia metody granicznych natężeń, zgodnie z którym maksymalny przepływ w kanale zapewnia deszcz o miarodajnym czasie trwania równym czasowi przepływu z najdalszego punktu zlewni do rozpatrywanego przekroju kanału powiększonym o czasy retencji terenowej i kanałowej. Stwierdzono, że w przekrojach kontrolnych o czasach miarodajnych do 30 min największy odpływ wywołują opady o czasie trwania 15 min. Obliczenia w warunkach przeciążenia kolektorów wykazały, że największa objętość wypływu ścieków na powierzchnię terenu jest generowana przez deszcze z maksimum intensywności na początku opadu.

EN

The presented paper contains an analysis of relation between parameters of synthetic rainfalls and free surface outflow in storm sewer. Three parameters of synthetic rainfalls have been considered: a location of maximum rainfall intensity in a hyetograph, a duration of rainfall and its probability. Their influence on peak flow in a storm sewer and volume of outflow has been investigated by applying simulation technique. For this purpose the computer model SWMM5 has been used for transformation of simulated rainfalls into outflows from tested catchment. Results of simulations do not confirm the basic assumption of rational method for peak flow according to which maximum outflow in a sewer is caused by the rainfall the time of which is equal to the time of concentration defined as the time of flow from the most distant point of a catchment to the considered cross-section of a storm sewer. It has been found that in control cross-sections with the concentration time below 30 min the largest flow is caused by rainfalls duration time of which is equal to 15 min. Computer simulations taking into account surcharging of sewer network have shown that the biggest volume of outflow onto the surface is generated by rainfalls of the highest intensity in the first phase of their duration.

18

Weryfikacja metod wymiarowania kanalizacji deszczowej za pomocą modelu hydrodynamicznego (SWMM) w warunkach wrocławskich

Kaźmierczak B., Kotowski A., Dancewicz A.

Ochrona Środowiska

|

2012

|

Vol. 34, nr 2

25-31

PL

Dokonano weryfikacji przydatności wybranych metod czasu przepływu do projektowania kanalizacji deszczowej, na przykładzie modelowej zlewni miejskiej o powierzchni 1,54 km2 w terenie płaskim. W tym celu zwymiarowano sieć kanalizacji deszczowej trzema metodami, tj. metodą granicznych natężeń ze wzorem W. Błaszczyka, metodą granicznych natężeń z modelem opadów we Wrocławiu i metodą współczynnika opóźnienia z modelem opadów we Wrocławiu. Następnie sprawdzono działanie sieci ze względu na nadpiętrzenia do powierzchni terenu i wylania, przy wykorzystaniu modelu hydrodynamicznego SWMM 5.0. Jako obciążenie zlewni zastosowano opad modelowy Eulera (typ II) w warunkach wrocławskich oraz opad rzeczywisty zarejestrowany w stacji IMGW Wrocław-Strachowice. Wykazano, że bezpieczną metodą wymiarowania kanalizacji deszczowej jest metoda współczynnika opóźnienia, przy zastosowaniu kryterium braku nadpiętrzeń i wylewów z kanalizacji.

EN

Selected flow time methods were verified for application in the design of storm sewer systems, taking a model municipal flat drainage basin of a 1.54 km2 surface area as an example. For the purpose of verification, the storm sewerage was sized using three methods: the method of critical intensities with Blaszczyk's formula, the method of critical intensities with the precipitation model for the city of Wroclaw, and the method of delay coefficient with the precipitation model for the city of Wroclaw. Thereafter use was made of the hydrodynamic model SWMM 5.0 in order to verify the functioning of the storm sewer system, taking into account two factors: damming up above the ground level, and flooding from the drains. Drainage area load was described by Euler's precipitation model (type II) for the conditions of the city of Wroclaw, and by an actual rainfall event recorded at the Wroclaw-Strachowice station of the Institute of Meteorology and Water Management. It has been demonstrated that the method of delay coefficient, where the absence of both damming up above the ground level and flooding from the drains is taken as the criterion, is a safe flow time method of storm sewer system sizing for this municipal drainage basin.

19

Metodyczne podstawy formułowania modeli opadów miarodajnych do wymiarowania kanalizacji

Kotowski A.

Przegląd Geofizyczny

|

2011

|

Z. 1-2

45-67

PL

Opracowane w latach 50. ubiegłego wieku zasady wymiarowania odwodnień terenów w Polsce są nieodpowiednie, bowiem zaniżają wyniki obliczeń miarodajnych strumieni opadów. Zasady te wymagają weryfikacji, w tym zwłaszcza pilnego zastąpienia modelu Błaszczyka nowymi dokładniejszymi modelami o zasięgu lokalnym, na podstawie których możliwe byłoby w przyszłości opracowanie szczegółowego atlasu opadów w Polsce – na wzór atlasu KOSTRA w Niemczech. Podstawą niniejszej pracy były wyniki pomiarów pluwiograficznych ze stacji meteorologicznej IMGW Wrocław-Strachowice z lat 1960-2009. Do wyodrębnienia z pluwiogramów intensywnych deszczy do analiz statystycznych częstości ich występowania przyjęto własne kryterium wysokości opadów, które pozwoliło na wyselekcjonowanie w każdym roku od kilku do kilkunastu najintensywniejszych opadów, ściślej w sezonie obejmującym miesiące od maja do października. Łącznie z okresu 50 lat obserwacji do szczegółowej analizy statystycznej wyodrębniono 514 opadów, które następnie były szeregowane według nierosnących wysokości w 16 przedziałach czasowych ich trwania. Na tej podstawie sformułowano i zweryfikowano w praktyce metodykę do probabilistycznego bądź fizykalnego opracowywania wyników pomiarów opadów, do zastosowania na innych stacjach meteorologicznych w kraju.

EN

The rules of measuring of drainage area in Poland, which were worked out in the fifties of last century, are frequently not suitable, that means lower results of calculations of unreliable precipitation stream. Those rules need verification, particularly urgent change of the Błaszczyk‘s model with new precise models, including local range, on which base would be probable to develop the precipitation atlas in Poland – like KOSTRA atlas in Germany. The basis of this work were pluviographic measurements from IMGW meteorological station in Wrocław-Strachowice from years 1960-2009. For choosing pluviograms of intensive rainfalls and for statistic analysis of the frequency with which they had appeared, the own criterion of precipitation amount was accepted. It allowed to choose for each year several most intensive precipitations, precisely for season May-October. Altogether from 50 years of observations for detailed analysis the 514 rainfalls were singled out. Afterwards they were classified by amounts for each 16 time periods they lasted. On this basis the methodology was elaborated, verified in practice for the use in other meteorological stations in the country for the probabilistic or physical description of rainfall measurement results.

20

Bezpieczne wymiarowanie kanalizacji na podstawie lokalnych modeli opadów

Kotowski A., Kaźmierczak B., Dancewicz A.

Czasopismo Techniczne. Środowisko

|

2011

|

R. 108, z. 1-Ś

85-99

PL

W artykule wykazano znaczne różnice ilościowe wysokości i intensywności opadów w różnych rejonach Wrocławia. Stwierdzono, że w rejonie stacji meteorologicznej Wrocław-Strachowice (na zachodzie miasta) występują wyższe wartości natężeń opadów o 15% w stosunku do rejonu stacji Wrocław-Swojec (na wschodzie). Wnioskowanie oparte na materiałach pochodzących z dwóch stacji może powodować jednak niedoszacowanie natężeń opadów w rejonach północnym i południowym miasta, na co wskazują wyższe wartości maksymalnych opadów dobowych na Psim Polu czy Oporowie. Badania wykazały, że obecna sieć pomiarowo-obserwacyjna nie spełnia zapotrzebowania na informacje niezbędne do projektowania bądź modernizacji, w tym modelowania hydrodynamicznego, systemów kanalizacji deszczowej i ogólnospławnej. Należy zatem zwiększyć liczbę stacji automatycznie rejestrujących wysokość opadów w czasie, co w efekcie przyczyni się do skuteczniejszej ochrony całej aglomeracji wrocławskiej przed lokalnymi wylewami z kanalizacji czy podtopieniami. Wykazano, że model opadów Błaszczyka, który jest jak dotychczas najczęściej stosowany do wymiarowania kanalizacji w Polsce, znacznie zaniża wyniki obliczeń miarodajnych natężeń deszczy . o około 40% dla rejonu Wrocławia-Strachowic i o 25% dla rejonu Wrocławia-Swojca. Nie powinien więc być stosowany w warunkach wrocławskich, a także szerzej - w Polsce.

EN

The paper shows substantial quantitative differences in precipitation amout and intensity in various region of Wrocław. It has been found that precipitation intensity values higher by 15% occur in the area around the metrological station Wrocław-Starachowice (the west side of the city) in relation to the area of Wrocław-Swojec station (the east side of the city). The inference based on materials from the two stations may however result in the underestimation of precipitation intesities in the north and south area of the city, which can be indicated by higher values of maximum daily precipitations in Psie Pole or Oporowo. The investigation has shown that the current measurement - observation network fails to meet information requirements, which are necessary to design and modernize sewage and combined sewage systems, including the hydrodynamic modeling. The number of metrological stations automatically recording precipitation amounts in time should be increased to provide more efficient protection of Wrocław and its suburbs against local sewage outflows and flooding. Furthermore, it has been indicated that the precipitation model of Błaszczyk, which, as for now, is the most frequently applied in sewage sizing in Poland, substantially underrates the values of representative rainfall intensities - by 40% for the area of Wrocław-Starachowice and by 25% for the area of Wrocław-Swojec. It therefore shoult not be used in conditions of Wrocław, and also wider in Poland.