Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Improving ANN based streamfow estimation models for the Upper Indus Basin using satellite derived snow cover area

Hassan Muhammad, Hassan Ishtiaq

Acta Geophysica

|

2020

|

Vol. 68, no. 6

1791--1801

EN

The mountainous catchments often witness contrasting regimes and the limited available meteorological network creates uncertainty in both the hydrological data and developed models. To overcome this problem, remotely sensed data could be used in addition to on-ground observations for hydrological forecasting. The fusion of these two types of data gives a better picture and helps to generate adequate hydrological forecasting models. The study aims at the improvement of ANN-based streamfow estimation models by using an integrated data-set containing, the satellite-derived snow cover area (SCA) with on-ground fow observations. For this purpose, SCA of three sub catchments of Upper Indus Basin, namely Gilgit, Astore and Bunji coupled with their respective gauge discharges is used as model inputs. The weekly stream-fow models are developed for infows at Besham Qila located just upstream of Tarbela dam. The data-set for modeling is prepared through normal izing all variables by scaling between 0 and 1. A mathematical tool, Gamma test is applied to fuse the inputs, and a best input combination is selected on the basis of minimum gamma value. A feed forward neural network trained via two layer Broyden Fletcher Goldfarb Shanno algorithm is used for model development. The models are evaluated on the basis of set of performance indicators, namely, Nash–Sutclife Efciency, Root Mean Square Error, Variance and BIAS. A comparative assessment has also been made using these indicators for models developed, through data-set containing gauge discharges, only and the data-set fused with satellite-derived SCA. In particular, the current study concluded that the efciency of ANN-based streamfow estimation models developed for mountainous catchments could be improved by integrating the SCA with the gauge discharges.

2

Niżówki w zlewniach górskich i wyżynnych na przykładzie Wisłoki i Wieprza

Baran-Gurgul K., Raczyński K.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2016

|

Vol. 25, No. 4

397--409

PL

Celem niniejszej pracy było porównanie charakterystyk niżówek występujących w zlewni górskiej Wisłoki oraz wyżynnej górnego Wieprza. Analizę przeprowadzono na podstawie przepływów dobowych za lata 1983-2013. Niżówki określono metodą PUT, dla dwóch wartości przepływu granicznego: Q70% i Q90%, przy założeniu minimalnego czasu trwania 7 dni, oraz 3 dniowym kryterium łączenia w zdarzenia zależne. W górskiej zlewni Wisłoki zaobserwowano większą liczbę niżówek, o krótszym czasie trwania i większych objętościach. Pomimo tego korelacje czasów trwania i objętości niżówek były zbliżone w obu obszarach i wynosiły około 0,9. Związek ten malał w zlewniach południowych o najwyższych rzędnych terenu, gdzie obserwowano również wydłużenie czasów trwania i objętości epizodów.

EN

The main goal of this research was to compare characteristics of low flows that occur in mountain catchment of Wisłoka river and upland catchment of upper Wieprz river. The analysis was conducted on daily flow data for hydrological years 1983-2013. Low flows were determined by PUT method, with two threshold levels: Q70% and Q90%, with 7 day minimal duration time criterion and 3 day pooling method. In mountain Wisłoka river greater number of episodes, with shorter duration time and higher volume of deficits was observed. Correlations between duration time and deficit volume were similar in both areas: around 0,9. This relation was decreasing in the southern catchments, with highest elevations, where also prolongation of low flows duration and higher deficits were observed.

3

Mean annual precipitation in a mountain river catchment area in the period 1984-2012 (the case of Kamienica river)

Cupak A., Górka A., Michalec B., Wałęga A.

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2016

|

no. 2

31--40

EN

The aim of the study is to evaluate the mean annual precipitation in the mountain river catchment area, in the period between 1984-2012. Data on daily rainfall totals was obtained from IMGW PIB in Warsaw, and it came from two weather stations: one in Nowy Sącz, and the other in Krynica. It has been demonstrated that during the multi-year period covered by the study, there were variations in terms of precipitation levels; the year 1987 should be considered e¬tremely dry, while 2010, extremely wet - in the latter year, extreme rainfall was noted. In the analysed multi-year period, within the total annual precipitation, rain dominated during the first half year, which undoubtedly affects the hydrological regime of the Kamienica river.

PL

Celem pracy jest ocena kształtowania się charakterystyk opadu na obszarze górskiej rzeki Kamienicy w wieloleciu 1984-2012. Dane dotyczące sum dobowych opadów pozyskano z IMGW PIB w Warszawie i pochodziły z dwóch stacji opadowych: Nowy Sącz i Krynica. Wykazano, że w badanym wieloleciu występowały zróżnicowane lata pod względem wilgotności; za szczególnie suchy należy uznać 1987 rok, a wilgotny to 2010 rok, gdyż w tym roku występowała największa liczba opadów ekstremalnych. W badanym wieloleciu w sumie rocznej opadów dominowały opady z półrocza letniego, co niewątpliwie wpływa na reżim hydrologiczny rzeki Kamienicy.

4

Quality of water retained in the natural mountain catchment (Dam Reservoir Wapienica)

Jaguś A.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 4-5

481--489

EN

The study involved assessment of the quality of water in dam reservoir Wapienica. Samples were taken from September 2011 until June 2012. The reservoir is used for providing potable water to the city of Bielsko-Biala. The catchment of the reservoir is a natural mountain catchment, without internal sources of pollution. Environmental and organizational conditions determine the good quality of water in the reservoir. Water contains little amounts of suspended matter and solutes, favorable aerobic conditions and low fertility. Also, no contamination with organic substances was reported. Water retained in the reservoir has quality category A1, thus its treatment can only consist in filtration and disinfection. Analyses showed occurrence of some heavy metals (Zn, Pb and Co) in amounts exceeding levels typical of uncontaminated natural water. Increased levels of zinc and lead might result from atmospheric deposition of contaminants, whereas occurrence of cobalt might be natural. The studies show that unmanaged mountainous regions of southern Poland may be contaminated with trace elements.

PL

Badano jakość wód w zbiorniku zaporowym Wapienica. Próby pobierano w okresie od września 2011 r. do czerwca 2012 r. Zbiornik pełni funkcję zaopatrzenia w wodę pitną miasta Bielsko-Biała. Zlewnia zbiornika ma charakter naturalnej zlewni górskiej, pozbawionej wewnętrznych źródeł zanieczyszczenia. Uwarunkowania środowiskowo-organizacyjne decydują o dobrej jakości wody w zbiorniku. Woda charakteryzuje się niewielką ilością zawiesiny i substancji rozpuszczonych, korzystnymi warunkami tlenowymi oraz małą żyznością. Nie stwierdzono także zanieczyszczenia substancjami organicznymi. Woda retencjonowana w zbiorniku ma kategorię jakości A1, a zatem jej uzdatnianie może być ograniczone do filtracji i dezynfekcji. Analizy wykazały obecność niektórych metali ciężkich (Zn, Pb, Co) w ilościach przekraczających poziomy charakterystyczne dla niezanieczyszczonych wód naturalnych. Podwyższone zawartości cynku i ołowiu mogą być efektem depozycji atmosferycznej zanieczyszczeń, natomiast pochodzenie kobaltu może mieć charakter naturalny. Z badań wynika, że niezagospodarowane tereny górskie Polski południowej mogą być zanieczyszczone pierwiastkami śladowymi.

5

Permanent turf grass as the factor alleviating water erosion in the Carpathian Mountains

Kowalczyk A., Twardy S., Kuźniar A.

Journal of Water and Land Development

|

2011

|

no. 15

41-51

EN

Soil erosion by water is an important economical issue, because it strongly degrades the environment. This phenomenon occurs in the Carpathian mountain areas, and it is caused largely by inappropriate land use. And in the last quarter of the century, in whole region significant structural changes took place - an increase of grassland areas. Research was made in the period of 2008-2010 in the Biała Woda catchment area (10.91 km²) - the Carpathian Mts. The study area under discussion is characterised by low share of arable lands and by high contribution of the permanent grasslands. In this paper the mass of eroded materials was determined by applying of the universal soil losses equation - USLE (WISCHEIER and SMITH, 1978), using main factors, which have the impact on shaping the catchment area e.g. geological structure, terrain relief, the soil, climate, particularly precipitation, land use and slopes. Main attention was focused on agricultural land use (grasslands), hydrographical and road network. Sometimes the field roads becomes streams (gullies, which create favourable conditions for linear erosion e.g. for transporting eroded material during, heavy rainfall. Therefore, structural-spatial changes whih now are taking place sometimes intensify the erosion process.

PL

Erozja wodna gleb jest ważnym problemem gospodarczym, gdyż silnie degraduje środowisko przyrodnicze. Zjawisko to występuje na ok. 60% powierzchni obszarów górskich Karpat i jest w znacznej mierze spowodowane nieodpowiednim użytkowaniem ziemi, jak również nieprawidłowym rozmieszczeniem gruntów ornych. W ostatnim ćwierćwieczu nastąpiły istotne zmiany strukturalne - zwiększenie udziału użytków zielonych, dzięki czemu nabierają on szczególnego znaczenia produkcyjno-ochronnego. W pracy określono masę erodowanego materiału glebowego z zastosowaniem równania strat glebowych - USLE, opracowanego przez Wischeiera i Smitha. Wykorzystano główne czynniki wpływające na kształtowanie powierzchni zlewni, tj.: budowę geologiczną, rzeźbę terenu, glebę, klimat, zwłaszcza opady atmosferyczne, użytkowanie i spadek. Szczegółowo omówiono użytkowanie rolnicze ziemi, sieć hydrograficzną oraz sieć drogową. Drogi polne stają się tu niekiedy potokami, co sprzyja erozji liniowej, tj. odprowadzaniu w czasie dużych opadów erodowanego materiału. Dlatego też zachodzące obecnie przeobrażenia strukturalno-przestrzenne niekiedy intensyfikują procesy erozyjne. Zlewnia Grajcarka o powierzchni 84,45 km², jest użytkowana w sposób istotnie zróżnicowany. Do szczegółowej analizy wybrano więc zlewnię Białej Wody. Dorzecze Białej Wody zajmuje powierzchnię 10,91 km², rzeźba terenu jest silnie zróżnicowana, różnica miedzy najniższym a najwyższym punktem dorzecza wynosi 490 m n.p.m. Potok Biała Woda ma pięć większych dopływów, które rozcinają dorzecze Białej Wody do granic wododziału. W rozpatrywanym roku hydrologicznym (2010) masa erodowanej gleby wynosiła 87,4 t·km-2·r-1. Wynik ten klasyfikuje teren do II stopnia erozji wg Zachara, czyli słabej.

6

Zasady i środki opóźniania odpływu powodziowego dostosowane do zagospodarowania przestrzennego

Lenar-Matyas A., Łapuszek M.

Czasopismo Techniczne. Architektura

|

2009

|

R. 106, z. 2-A

75-81

PL

W ostatnich latach obserwuje się wzrost przepływów maksymalnych, których przyczyną są zarówno zmiany klimatyczne, jak i działalność człowieka na obszarze zlewni. Dotychczas problemy powodzi rozwiązywane były lokalnie. Często skutkowało to zagrożeniem terenów leżących poniżej, a także miało negatywny wpływ na środowisko naturalne. Jako odpowiedź na zainteresowanie proekologicznymi działaniami inżynierskimi opracowano metodę "Opóźnianie Dynamiczne". Jej celem jest ochrona przed powodzią za pomocą małych budowli lokowanych na terenie całej zlewni.

EN

In the recent years the significant increase of amplitude of extreme floods are observed, they are due not only to the climate changes but as well to the human activities in the river basins. Traditionally flood problems were mono-objective and turn to the local flood protection. With growing attention of ecology as well as flood protection arose the "Dynamic Slow Down" concept. DSD aims at solving flood issue in the scale of the whole catchment by the increase of its retaining capacity, wherever possible.

7

Zmiany jakości wody zlewni górskiej retencjonowanej do celów wodociągowych

Rak A.

Gospodarka Wodna

|

2008

|

Nr 3

114-121

PL

W artykule dokonano analizy jakości wody powierzchniowej retencjonowanej w zbiorniku Sosnówka, zlokalizowanym u podnóża Karkonoszy, oraz rzeki Podgórna, zasilającej zbiornik o zlewni charakterystycznej dla terenów górskich. Analizie poddano 27 wskaźników jakościowych wody, łącznie z takimi metalami, jak: Ca, Mg, Na i K. Określono także wielkości opadów charakterystycznych na obszarze zlewni. Dokonano próby korelacji opadów obserwowanych w zlewni ze zmianami podstawowych wskaźników jakości wody w zbiorniku i rzece Podgórna w charakterystycznych okresach.

EN

The article analyses the quality of surface water stored in the Sosnówka reservoir, located at the foot of Karkonosze Mountains, and flowing in the Podgórna River, which feeds the reservoir having a catchment basin typical for mountain areas. The article analyses 27 water quality indices, including metals such as: Ca, Mg, Na and K. It also determines the volumes of precipitation characteristic for the territory of the basin. The article attempts to correlate the precipitations observed in the basin with changes of the basic indices of the water quality in the reservoir and in the Podgórna River in the characteristic periods.

8

Analiza stabilności i korozyjności w procesie uzdatniania wody powierzchniowej charakterystycznej dla zlewni górskiej

Rak A.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2008

|

Nr 4

21-28

EN

Retention superficial water stability and aggressiveness ana-lysis for „Sosnówka" reservoir at the foot of Karkonosze mo-untains and for Podgórna river in the typical mountain catchment area reservoir. 27 water guality factors were analyzed. Technological examination of water treatment for drinking water in a piloting station, enabling to conduct the treatment process in four variants.

9

Obliczanie wielkości erozji wodnej gleb na obszarach górskich

Kowalczyk A.

Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie

|

2007

|

T. 7, z. 1

91-103

PL

W pracy przedstawiono sposób obliczenia masy erodowanej gleby na przykładzie zlewni Bystrzycy Dusznickiej z wykorzystaniem danych dostarczanych przez System Informacji Geograficznej (GIS). Posłużono się do tego celu opracowanym przez Wischeiera i Smitha równaniem strat glebowych - USLE. Obliczeń dokonano ze szczególnym uwzględnieniem pól uprawnych, które stanowią ok. 36% powierzchni rozpatrywanej zlewni. W obliczeniach ujęto następujące warianty użytkowania płużnego - uprawa w poprzek stoku oraz uprawa warstwicowa. Do obliczeń z zastosowaniem uniwersalnego równania strat glebowych wykorzystano program PARUSLE. Program ten wymaga przygotowania cyfrowych warstw tematycznych, między innymi wysokościowego modelu terenu, spadków terenu, rozmieszczenia rodzaju gleb i innych. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że maksymalne natężenie erozji wodnej gleb występuje na terenach użytkowanych rolniczo. Przeprowadzono też symulację, polegającą na zmianie sposobu wykorzystania upraw polowych, w wyniku której za najkorzystniejszą uznano uprawę pól wzdłuż warstwic. Wprowadzenie tego sposobu uprawy może być bardzo trudne z uwagi na rozdrobnienie pól uprawnych. Aby zmniejszyć erozję wodną gleb, należy właściwie rozmieszczać elementy liniowe: granice dzielące różnie wykorzystywane grunty, miedze, polne drogi wszystkich klas itp. Rozmieszczenie ich bez uwzględnienia urzeźbienia terenu oraz kierunku spływu - to jedna z istotnych przyczyn erozji wodnej.

EN

The paper presents the method of estimation of the eroded soil mass, applying the data delivered by the Geographical Information System (GIS) - taking as an example the Bystrzyca Dusznicka mountain catchment. For this purpose Universal Soil Loss Equation - USLE of Wischeier and Smith was utilised for evaluation of soil mass with particular reference to agricultural land, which constituted of about 36% of analysed catchment area. The calculations were made for the different kinds of arable land utilisation: tillage across the slope and a contour cultivation. The PARUSLE program has been used to solve the universal equation for the estimation of the soil losses. This program needs digital subject layers, among the other an altitude-terrain model, slopes, distribution of soil types and similar. Based on the obtained results it was found that the maximum intensity of erosion occurred in the agriculture utilised land. A simulation has been made which relies on changes of different kinds of land use. It was concluded that most favourable is contour cultivation. The introduction of this method of cultivation can be difficult in view of fragmentation of arable fields. In order to reduce soil erosion it is necessary to distribute properly the linear elements, dividing borders of variously utilized fields, baulks, and field roads all classes etc. Considering them without arranging to relief as well as to the direction of water flows, constitute one of the significant causes of water erosion.

10

Dwuwymiarowy w planie hydrodynamiczny model odpływu ze zlewni górskiej i podgórskiej

Książyński K. W.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

1998

|

R. 95, z. 5-B

32--43

EN

The paper contains a review of results of research project no PB 564/P06/95/09 supported by polish Scientific Research Committee. An outline of model structure, rules of cooperation with Geographic Informations System and methods of space parameters calibration in a catchment have been presented there. The relative importence of particular processes in outflow hydrogram formation has been analyzed.