Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Co-occurrence probability of water balance elements in a mountain catchment on the example of the upper Nysa Kłodzka River

Perz Adam, Sobkowiak Leszek, Wrzesiński Dariusz

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 3

1301--1315

EN

Conditions of the formation of key elements of the water balance, such as precipitation and runoff, and relations between them in the mountain catchment area are very complicated, conditioned both by the climatic factor and the physiographic characteristics of the catchment area. The aim of the study is to determine relations between precipitation and runoff in the Kłodzka Valley (KV) located in mountain areas of south-western Poland. Analyzes were based on precipitation in KV and discharges of the Nysa Kłodzka River and its tributaries, recorded in hydrological years 1974–2013. The bivariate Archimedean copulas were used to describe the degree of synchronicity between these variables. The study area shows a considerable variability in the conditions of transformation of precipitation into runoff. It is conditioned both by the pluvial regime and the physical-geographical characteristics of the catchment area. As a result, sub-catchments with diversified hydrological activity and their role in the formation of water resources of the entire KV were identified. Among them, the Biała Lądecka River sub-catchment was found to be the most hydrologically active, and the sub-catchment of Bystrzyca Dusznicka River the most inert, despite e.g. quite similar synchronicity of precipitation compared to the average precipitation in KV. At the same time, the KV rivers are characterized by different types of runoff regime and characteristic of the water balance structure. The methodology presented can be useful in determining dependencies between selected elements of the water balance and evaluation of water resources availability in source areas of mountain rivers.

2

Floodway design affected by land use changes in an urbanized area

Suharyanto Agus, Devia Yatnanta P., Wijatmiko Indradi

Journal of Water and Land Development

|

2021

|

no. 49

259--266

EN

A flood occurs for many reasons, such as excessive rainfall, runoff coefficient, or an insufficient river channel capacity. The discharge flowing through the floodway depends on the maximum main river dimension that can be normalized. LU/LC changes are affected by runoff discharge, and runoff discharge is affected by the floodway design. The study discusses the effect of land use (LU) or land cover (LC) changes and the design of floodway channel dimensions in the Kali Kemuning watershed, East Java Province, Indonesia. The Nakayasu synthetic unit hydrograph has been used to analyse the runoff discharge, and the Hydrologic Engineering Center’s River Analysis System software analysed the hydraulic properties of river and floodway channels. Results show that the floodway channel design is determined by LU/LC conditions, and the river channel is normalized toward its maximum dimensions. Normalized channel depths and widths vary from 4 to 7 m and 16 to 46 m, respectively. The floodway channel is rectangular, with a bottom width of 10 m and depth of 4.5 m. With the runoff coefficient equal to 0.75, these normalized channel and floodway dimensions are suitable for the flood up to the 100-year return period runoff discharge.

3

Impact of Land Use/Cover Changes on the Flow of the Zarqa River in Jordan

Shammout Maisa'a W., Shatanawi Khaldoun, Al-Bakri Jawad, Abualhaija Mahmoud M.

Journal of Ecological Engineering

|

2021

|

Vol. 22, nr 10

40--50

EN

This paper investigated the impact of land use/cover changes on the flow of the Zarqa River in Jordan over a period of twenty-eight years. The land use/cover maps were derived using a set of medium spatial images with full scenes for the years 1989, 2002, 2011 and 2017. These images correspond to the river flow data for the same hydrological rainy seasons. The component of the river flow consists of the base-flow, flood and contribution of effluent from treatment plants. Base-flow was separated from hydrographs and effluent contribution was obtained. Runoff coefficient was determined as the ratio of flood volume to rainfall volume. The land use/cover maps were classified as urban fabrics, bare rocks, open rangelands and bare soils, agricultural areas, agro-forestry, and water bodies. During the study period, urban areas increased from 4.87% to 16.14%, and agricultural areas increased from 21.69% to 31.66%. The areas of rangelands and bare soil decreased from 34.91% to 22.57% and bare rocks from 35.98% to 27.57%, respectively. The increase in urban and agricultural areas resulted in runoff coefficient improvement from 1.89% in 1989/1990 to 2.72% for 2016/2017. The results could be useful for planners and decision makers for future flow management in the Zarqa River Basin. The approach and results of this study confirm the findings of similar studies for land and water management.

4

Separation of surface flow from subsurface flow in catchments using runoff coefficient

Ardekani A. Afshar, Sabzevari T., Haghighi A. Torabi, Petroselli A.

Acta Geophysica

|

2021

|

Vol. 69, no. 6

2363--2376

EN

Separating surface flow (SF) from subsurface flow (SSF) based on direct runoff measurements in river gauges is an important issue in hydrology. In this study, we developed a simple and practical method, based on runoff coefficient (RC), for separating SF from SSF. RC depends mainly on soil texture, land use and land cover, but we also considered the effect of slope and rainfall intensity. We assessed our RC-based method for three different soil types by comparing the value obtained with laboratory rainfall simulator data. The correlation coefficient between observed and calculated data exceeded 0.93 and 0.63 when estimating SF and SSF, respectively. The method was then used to separate SF and SSF in two catchments (Heng-Chi and San-Hsia) in Northern Taiwan, and the results were compared with those produced by the geomorphological instantaneous unit hydrograph (GIUH) model. Test revealed that, if RC is calculated accurately, the proposed method can satisfactorily separate SF from SSF at catchment scale.

5

The Determination of the Maximum Runoff in the Representative and Experimental Hydrographical Basin of Sebes River (Banat, Romania)

Dunca A.-M., Bădăluță-Minda C.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 1

54--72

EN

In the context of climate change, issues on more rational use of water resources and hydrological extreme events, such as floods, causing numerous negative effects every year, are becoming more acute. In small hydrographical basins, like the hydrographical basin of the Sebeş River (Romania), floods and their destructive effects have been and are amplified by the massive deforestation and the improper exploitation of surfaces. The analysis of the physical and geographical features of Sebeș hydrographical basin enables us to establish the runoff regime, including for the periods with high waters and floods. The maximum runoff occurring in this representative and experimental hydrographical basin was calculated based on the input data processed in GIS. The calculation equation to determine the maximum runoff of this small hydrographical basin used the physical and geographical features of the basin, namely: the relief altitude, the slope, the land use cover, the soil types, the rain intensity and their features. From the analysis of the runoff spatial distribution within Sebeş hydrological basin, we may notice that various geomorphometric components have a higher or lower share in determining the runoff coefficient.

PL

W kontekście zmian klimatycznych coraz poważniejsze stają się kwestie bardziej racjonalnego wykorzystywania zasobów wodnych i ekstremalnych zdarzeń hydrologicznych, takich jak powodzie, powodujące liczne negatywne skutki każdego roku. W małych dorzeczach hydrograficznych, takich jak dorzecze rzeki Sebeş (Rumunia), powodzie i ich destrukcyjne skutki zostały wzmocnione przez masowe wylesianie i niewłaściwe zagospodarowanie terenu. Analiza fizycznych i geograficznych cech dorzecza Sebeş pozwala ustalić reżim odpływu, także dla okresów o wysokim stanie wody i powodzi. Maksymalny odpływ występujący w tym reprezentatywnym i eksperymentalnym dorzeczu hydrograficznym został obliczony na podstawie danych wejściowych przetworzonych w GIS. Równanie obliczeniowe maksymalnego odpływu z badanego małego dorzecza wykorzystuje fizyczne i geograficzne cechy dorzecza, a mianowicie: wysokość wypiętrzenia, nachylenie, pokrycie terenu, typ gleby, intensywność opadów i ich cechy. Na podstawie analizy rozkładu przestrzennego odpływu w obrębie dorzecza Sebeş można zauważyć, że różne składniki geomorfometryczne mają większy lub mniejszy udział w określaniu współczynnika spływu.

6

Estimating the runoff coefficient using the analytic hierarchy process

Lallam F., Megnounif A., Ghenim A. N.

Journal of Water and Land Development

|

2018

|

no. 38

67--74

EN

The runoff coefficient (RC) is a parameter that is very often used in surface hydrology in order to characterize the drainage capacity of a watershed. The traditional estimate of this coefficient is often made from abacuses based on 2 or 3 parameters to the maximum. In this work, three numerical models are presented. Two models are based on experimental work. The first one is based on three criteria, namely the vegetation cover, the type of soil, and the slope. The second one considers the size of the watershed, the maximum daily rainfall and the type of soil. In practice, it is not easy to estimate the coefficient of runoff by simultaneously considering the influence of several criteria. In order to overcome this problem, a third model is developed and presented; it allows capitalizing the information from the first two models mentioned above. The objective of the present work is to be able to verify the comparability of these criteria and to assess the relative importance of each of them.

PL

Współczynnik odpływu (RC) jest parametrem często używanym w hydrologii wód powierzchniowych w celu charakterystyki zdolności drenarskiej zlewni. Tradycyjnie ocenę tego współczynnika wykonuje się za pomocą obliczeń bazujących maksymalnie na 2–3 parametrach. W niniejszej pracy przedstawiono trzy modele numeryczne. Dwa z nich oparte są na badaniach eksperymentalnych. Pierwszy bazuje na trzech kryteriach: pokrycie roślinnością, typ gleby i nachylenie terenu. Drugi uwzględnia rozmiar zlewni, maksymalny opad dobowy i typ gleby. W praktyce nie jest łatwo ocenić współczynnik odpływu przez uwzględnienie wpływu kilku kryteriów równocześnie. Aby rozwiązać ten problem, zbudowano i przedstawiono trzeci model. Umożliwia on połączenie informacji z dwóch wyżej wymienionych modeli. Celem pracy jest umożliwienie weryfikacji porównywalności kryteriów i dokonanie oceny względnego znaczenia każdego z nich.

7

Porównanie wybranych metod wyznaczania współczynnika spływu powierzchniowego stosowanych w Polsce i Europie na przykładzie urozmaiconej struktury Poznania

Jawgiel K.

Gospodarka Wodna

|

2018

|

Nr 3

76--80

PL

W artykule opisano problematykę mnogości stosowanych w Polsce i Europie metod wyznaczania współczynnika spływu powierzchniowego. Ten - z pozoru prosty wskaźnik - doczekał się tak wielu interpretacji i metod jego wyznaczania, że w polskiej społeczności hydrologicznej powstał swego rodzaju chaos informacyjny. Niemal w każdym ośrodku naukowym w Polsce testowane są metody, które w najlepszym możliwym stopniu odpowiadają warunkom lokalnym, natomiast wypracowane na szczeblu europejskim normy nie są w pełni przestrzegane. W celu sprawdzenia efektywności metod porównano te najpopularniejsze w Polsce i Europie na przykładzie trzech zróżnicowanych pod kątem hydrologicznym poletek. Poletka zostały wyselekcjonowane w taki sposób, aby za sprawą szybkiego spływu wody opadowej dochodziło do gwałtownych zjawisk o charakterze powodziowym, wezbrań i podtopień. Prawidłowe określenie współczynnika spływu powierzchniowego i sumienne wskazanie czynnika, który go determinuje, pozwoli modyfikować jego kształtowanie, zapobiegając tym zjawiskom w przyszłości.

EN

The article describes the issue of a multitude of methods determining the runoff coefficient used in Poland and in Europe. This apparently simple indicator has so many interpretations and methods of its designation that it led to an informational chaos in the Polish hydrological environment. Almost every Polish scientific centre tests methods that are best adapted to local conditions, whereas the standards worked out at the European level are not fully observed. In order to verify the effectiveness of these methods, the most popular ones in Poland and in Europe were compared based on the example of three hydrologically varied areas. The areas selected are characterised by quick runoff of the precipitation water leading to violent phenomena such as floods, surges and floodings. The correct designation of the runoff coefficient and exact identification of the indicator determining it will allow for modification of its formation, preventing the occurrence of such events in the future.

8

Analiza wpływu wartości współczynnika spływu na przepływy obliczeniowe w kanałach deszczowych

Królikowska J., Królikowski A., Tutak P.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2011

|

Tom 13

597--606

PL

Współczynnik spływu jest ważnym parametrem występującym w zależnościach na określenie odpływu wód deszczowych, ze zlewni zarówno w metodzie stałych natężeń jak i metodzie granicznych natężeń. Jego wartości nie są przedmiotem szczególnego zainteresowania specjalistów bo jest on przyjmowany najczęściej na podstawie literatury zależnie od rodzaju, charakteru i zagospodarowania zlewni, często bez wnikliwej analizy. Tymczasem już Imhoff [3] uważał, że nawet niewielka zmiana wartości współczynnika spływu bardziej wpływa na wielkość odpływu wód deszczowych niż inne parametry (q, F) obliczeń. Potrzebę zajęcia się tym problemem zasygnalizowano już przed dwoma laty w referacie na poprzednią konferencję [4]. Wówczas wykazano jakie ewentualne skutki w wielkości przepływu obliczeniowego przy projektowaniu kanałów deszczowych przynosi mało precyzyjne przyjęcie współczynnika spływu, nie odpowiadające dokładnie zagospodarowaniu powierzchni zlewni. W niniejszej pracy natomiast dokonano szczegółowej analizy współczynnika spływu w relacji "współczynnik - przepływ", rozszerzając nieco i uszczególniając parametry przyjęte do obliczeń analitycznych. Rozszerzenie danych wyjściowych dotyczyło górnej wartości współczynnika spływu (0,9) oraz powierzchni zlewni (dodano 75 i 100 ha). Natomiast krok obliczeniowy (zmianę wartości współczynnika spływu) przyjęto co 0,025, co miało jeszcze bardziej uściślić przyjmowaną wartość tego współczynnika i zwiększyć dokładność obliczeń.

EN

The paper contains a thorough analysis of the runoff coefficient in the "coefficientflow? relation, with a constant step and the widely-known method of constant intensities. Correct runoff coefficient estimation is decisive in calculations, and even a small deviation in the runoff coefficient has a greater impact on the final outcome than any other element. The analysis shows that the largest percentage impact on the final result have changes in the area of small values (high retention and infiltration of basin). It is connected directly with percentage share of change of runoff coefficient in relation to its original value. More favourable situation from the viewpoint of wrongly chosen runoff coefficient is the case when the change occurs in the ranges of large values, that is the catchment of a sealed, impermeable surface. Error in selection of its value, in a smaller extent, will have impact on the amount of computational rainwater . By analogy, however, the impact of the changes for more permeable surface, that is smaller runoff coefficient is greater, although basin of such land use has bigger "possibilities" to adopt excess rainwater, and this way economic losses caused by flood would be reduced. Because of increasing prevalence of paved surfaces in the process of sizing drainage systems bigger runoff coefficient values than in the literature should be assumed. The implemented system has to fulfil its longterm for several years taking into account trends of climate change and spatial planning in the area.

9

Annual runoff coefficient in the Cerhovický Stream catchment

Vlckova M., Nechvatal M., Soukup M.

Journal of Water and Land Development

|

2009

|

no. 13b

41-56

EN

The runoff coefficient is one of the fundamental hydrological characteristics of a catchment. It indicates a share of the precipitation water that runs off from the catchment. The results of the runoff coefficient calculation based on measurements carried out continuously in the Cerhovický Stream catchment over a considerable period of time, i.e. from 1988 up to 2006 are presented. The precipitation and runoff data in the catchment were used. Mean value of the runoff coefficient and the runoff coefficients for the agricultural and forest parts of the catchment are presented. The total mean runoff coefficient for the Cerhovický Stream is 0.19 with the standard deviation of 0.06. Mean runoff coefficient for the forest part is 0.13 and for the agricultural part - 0.24. Differences between the years with a higher and a lower precipitation were followed as well. We also statistically evaluated possible hydrological changes caused by the construction of the highway and the market centre. For another possible explanation of quite high standard deviation of the mean annual runoff coefficient we followed the monthly runoff coefficient dependence on water temperature and of ground water table depth.

PL

Współczynnik spływu jest jedną z podstawowych cech hydrologicznych zlewni. Określa on tę część wód opadowych, która odpływa ze zlewni. W pracy przedstawiono wyniki obliczeń współczynnika spływu na podstawie ciągłych i długotrwałych (1988-2006) pomiarów opadu i spływu, prowadzonych w zlewni strumienia Cerhovickiego. Podano średni współczynnik spływu dla zlewni i oddzielnie dla jej części rolniczej i zalesionej. Średni współczynnik dla zlewni wynosił 0,19 z odchyleniem standardowym 0,06. Średnie współczynniki spływu dla części zalesionej i użytkowanej rolniczo wynosiły odpowiednio 0,13 i 0,24. Analizowano także różnice między latami o większych i mniejszych opadach atmosferycznych. Statystycznie oceniono również możliwe zmiany hydrologiczne spowodowane budową autostrady i centrum handlowego. Aby wyjaśnić względnie wysokie odchylenie standardowe od średniego rocznego współczynnika spływu, zbadano zależność miesięcznych wartości współczynnika od temperatury wody i poziomu zwierciadła wód gruntowych.