Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The use of bioretention cell to decreasing outflow from parking lot

Wałęga A., Cebulska M., Gądek W.

Journal of Water and Land Development

|

2018

|

no. 36

173--181

EN

The objective of the research was to look into the role that bioretention systems play in a decentralized management of stormwater runoff from the impervious areas. The study took place at a catchment of a low permeability and equipped with a combined sewer system. Two rainfall options were selected: actual rainfall intensity q = 105.65 dm3∙s–1∙ha–1 and a hypothetic rainfall with a probability of exceedance p = 10% and q = 40.7 dm3∙s–1∙ha–1. All calculations were carried out using the SWMM EPA program (storm water management model; Environmental Protection Agency). They have shown that the bioretention system reduces the cumulative flow rates by over 55% and the flood wave volume by over 54%. Moreover, it was found that, a precipitation pattern significantly influences runoff from the urban catchment.

PL

Celem pracy jest ocena możliwości zastosowania systemu bioretencyjnego jako metody zrównoważonego gospodarowania wodami opadowymi w zlewniach uszczelnionych. Analizy prowadzono w zlewni silnie uszczelnionej wyposażonej w kanalizację ogólnospławną. Przyjęto dwa warianty opadu: pierwszy z opadem rzeczywistym o natężeniu jednostkowym q = 105,65 dm3∙s–1∙ha–1 i drugi z opadem hipotetycznym o prawdopodobieństwie przewyższenia p = 10% i q = 40,7 dm3∙s–1∙ha–1. Wszystkie obliczenia przeprowadzono w programie SWMM EPA (storm water management model; Environmental Protection Agency). Analizy wykazały, że zastosowanie systemu bioretencyjnego umożliwia redukcję przepływu kulminacyjnego o ponad 55% oraz ponad 54% zmniejszenie objętości fali. Ponadto stwierdzono, że przebieg opadu w istotny sposób wpływa na kształtowanie się odpływu w zlewni zurbanizowanej.

2

The use of asymptotic functions for determining empirical values of CN parameter in selected catchments of variable land cover

Wałęga A., Młyński D., Wachulec K.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2017

|

Vol. 39, nr 4

111--120

EN

The aim of the study was to assess the applicability of asymptotic functions for determining the value of CN parameter as a function of precipitation depth in mountain and upland catchments. The analyses were carried out in two catchments: the Rudawa, left tributary of the Vistula, and the Kamienica, right tributary of the Dunajec. The input material included data on precipitation and flows for a multi-year period 1980-2012, obtained from IMGW PIB in Warsaw. Two models were used to determine empirical values of CNobs parameter as a function of precipitation depth: standard Hawkins model and 2-CN model allowing for a heterogeneous nature of a catchment area. The study analyses confirmed that asymptotic functions properly described P-CNobs relationship for the entire range of precipitation variability. In the case of high rainfalls, CNobs remained above or below the commonly accepted average antecedent moisture conditions AMCII. The study calculations indicated that the runoff amount calculated according to the original SCS-CN method might be underestimated, and this could adversely affect the values of design flows required for the design of hydraulic engineering projects. In catchments with heterogeneous land cover, the results of CNobs were more accurate when 2-CN model was used instead of the standard Hawkins model. 2-CN model is more precise in accounting for differences in runoff formation depending on retention capacity of the substrate. It was also demonstrated that the commonly accepted initial abstraction coefficient λ = 0.20 yielded too big initial loss of precipitation in the analyzed catchments and, therefore, the computed direct runoff was underestimated. The best results were obtained for λ = 0.05.

3

Direct runoff assessment using modified SME method in catchments in the Upper Vistula River Basin

Wałęga A., Rutkowska A., Grzebinoga M.

Acta Geophysica

|

2017

|

Vol. 65, no. 2

363--375

EN

Correct determination of direct runoff is crucial for proper and safe dimensioning of hydroengineering structures. It is commonly assessed using SCS-CN method developed in the United States. However, due to deficiencies of this method, many improvements and modifications have been proposed. In this paper, a modified Sahu–Mishra–Eldo (SME) method was introduced and tested for three catchments located in the upper Vistula basin. Modification of SME method involved a determination of maximum potential retention S based on CN parameter derived from SCS-CN method. The modified SME method yielded direct runoff values very similar to those observed in the investigated catchments. Moreover, it generated significantly smaller errors in the direct runoff estimation as compared with SCS-CN and SME methods in the analyzed catchments. This approach may be used for estimating the runoff in uncontrolled catchments.

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

Łuk Białostocki

Wałęga A., Sobczyk M., Szuchnicki Z., Miśkiewicz M., Chróścielewski J.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 2

50--52

PL

W artykule zaprezentowano oddany do użytkowania w czerwcu 2011 r. wiadukt drogowy Łuk Białostocki. Konstrukcja ta ze względu na lokalizację dźwigara łukowego względem osi pomostu – po przekątnej, jest w Polsce obiektem prototypowym w swojej skali. Ustrój nośny stanowi stalowy bezprzegubowy dźwigar łukowy, usytuowany w rzucie po krótszej przekątnej konstrukcji, z podwieszonym za pomocą cięgien pomostem zespolonym. Rozpiętość obiektu wynosi 66 m, zaś szerokość całkowita 16,48 m. Asymetryczny układ lin zmieniający stronę podwieszenia w kluczu poza dominującą siłą ściskającą jest poddany znacznemu zginaniu ukośnemu ze skręcaniem, co zmienia klasyczną strukturę wytężenia dźwigara pracującego w strukturalnie złożonym stanie naprężeń wraz z tendencją do wymuszania poziomej rotacji pomostu. Projektant konstrukcji BPBK S.A. w celach konsultacyjnych posiłkował się nadzorem naukowym realizowanym przez zespół mostowy z Politechniki Gdańskiej. Niezależnie od obliczeń wykonanych przez projektantów nadzór naukowy analizował pracę całej konstrukcji i jej fragmentów. Dodatkowe symulacje obliczeniowe wspierały jednostkę projektową w podejmowaniu decyzji podczas rozwiązywania detali konstrukcyjnych, wytwarzania konstrukcji i wznoszenia obiektu.

EN

The paper presents a viaduct named Bialystok Arch, which was opened for traffic in June 2011. The structure is, in its scale, a prototype object in Poland, because of the diagonal location of the arch girder axis with respect to the deck. The load bearing structure – the fixed arch girder, is located along the shorter diagonal of the suspended composite deck, regarding the top plan view. The span of the object is 66 m long and the total width is 16.48 m. Asymmetrical cables that change their position in the middle of the span cause that the arch girder is subjected also to large diagonal bending and torsion, besides the dominant compressive force. This modifies the typical behaviour of an arch girder into the structural complex stress state together with a tendency to additional horizontal rotation of the platform. The BPBK SA head designer discussed some design issues with bridge scientist form Gdańsk University of Technology (GUT). The GUT bridge scientific team analyzed the entire structure and its details independently. Additional numerical simulations supported the designer to make decisions about some structural details solutions, fabrication and structure erection.

6

The importance of calibration parameters on the accuracy of the floods description in the Snyder’s model

Wałęga A.

Journal of Water and Land Development

|

2016

|

no. 28

19--25

EN

Comparison of quality of Snyder’s model for determination flood waves was examination in this work. Model parameters were calibrated based on objective functions: percentage error in peak flow (PEPF), percentage error in volume (PEV), peak-weighted root mean square error (PWRMSE), sum of absolute residuals (SAR) and sum of squared residuals (SSR). Quality of model was calculating by Nash-Sutcliffe efficiency coefficient E. Additionally sensitivity of a model was characterized by its flexibility. The analyses were performed in the watershed of Grabinka. It has been found that the use PWRMSE as the objective function allows to obtain the best quality results of simulation. Furthermore, Snyder’s model is flexible to the change of Cp coefficient.

PL

W pracy porównano efektywność modelu Snydera w opisie wezbrań opadowych, którego parametry szacowano za pomocą różnych funkcji celu: procentowego błędu przepływu w kulminacji – PEPF, procentowego błędu objętości fali – PEV, ważonych średnich kwadratów błędu – PWRMSE, absolutnych sum reszt – SER i sum kwadratów reszt – SSR. Jakość modelu oceniono za pomocą współczynnika efektywności Nash– Sutcliffe’a. Dodatkowo zbadano wpływ zmiany wartości parametrów na wielkości przepływu uzyskane z modelu za pomocą współczynnika elastyczności. Analizy prowadzono w zlewni rzeki Grabinki. Stwierdzono, że zastosowanie PWRMSE jako funkcji celu umożliwia na uzyskanie najlepszej zgodności wyników z modelu z przepływami obserwowanymi. Ponadto model Snydera jest wrażliwy na zmiany parametru Cp, który może być utożsamiany z retencyjnością zlewni.

7

Wstępna ocena zagrożenia powodziowego w zlewni rzeki Dłubni

Michalec B., Wałęga A., Cupak A., Michalec A., Połoska-Wróbel A.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2016

|

nr I/1

89--99

PL

Celem pracy było opracowanie wstępnej oceny zagrożenia powodziowego zlewni rzeki Dłubni na odcinku od jej źródeł do zbiorników w Zesławicach. Założony cel zrealizowano w oparciu o obliczenia przepływów o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia w ośmiu przekrojach poprzecznych rzeki Dłubni i jej dopływów. W przekrojach tych zespół autorów planuje instalację automatycznych stacji wodowskazowych. W dwóch z nich jesienią 2014 roku już zainstalowano urządzenia do automatycznego pomiaru stanu wód. We wszystkich przekrojach, na podstawie wykonanych pomiarów geodezyjnych, określono maksymalną przepustowość, którą porównano z wartościami przepływów o określonym prawdopodobieństwie przewyższenia. Uzyskane wyniki stanowiły podstawę do opracowania wstępnej oceny zagrożenia powodziowego w zlewni rzeki Dłubni. Wykazano, że przepływy o prawdopodobieństwie przewyższenia wynoszącym 20% nie mieszczą się w korycie rzeki i jej dopływów, wskazując na zagrożenie powodziowe.

EN

The aim of the paper was to study an initial evaluation of flood risk of Dłubnia river catchment, on section from its sources to Zesławice reservoir. The aim was realized basis on calculations of flows with probability of exceedance in eight cross-sections on Dłubnia river and its inflows. In these cross-sections a group of authors is planning installation of automatic water stage stations. In two of them in autumn of 2014, there were already installed devices for automatic water stage measurement. In all cross-sections, basis on made geodesic measurements, the maximum capacity was made, which was then compared with values of flow with probability of exceedance. Got results were basis to study an initial evaluation of flood risk in Dłubnia river catchment. It was shown, that flows with probability of exceedance equal 20% are not within in the stream channel and its inflows, what signalizes a flood risk.

8

Wpływ ścieków oczyszczonych na oczyszczalni w Myślenicach na jakość wód ich odbiornika

Miernik W., Młyński D., Wałęga A., Chmielowski K., Karwacki A.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2016

|

nr I/1

191--207

PL

Artykuł zawiera analizę i ocenę wpływu ścieków oczyszczonych w oczyszczalni w Myślenicach w latach 2008 - 2011, na skład fizyczno-chemiczny oraz jakość wód ich odbiornika - rzeki Raby. Pracę wykonano na podstawie zebranych oraz statystycznie opracowanych wyników badań, obejmujących ilość i skład ścieków oczyszczonych, odprowadzanych do Raby, a także skład wód odbiornika w przekrojach Stróże i Osieczany, znajdujących się odpowiednio powyżej i poniżej punktu zrzutu ścieków oczyszczonych. Zakres wskaźników zanieczyszczeń oznaczanych w ściekach i wodzie obejmował: zawiesinę ogólną, BZT5 , ChZTCr, fosfor ogólny oraz azot ogólny. Na podstawie wykonanych badań stwierdzono, że oczyszczalnia ścieków w Myślenicach, w latach 2008 - 2011, funkcjonowała prawidłowo, ponieważ oczyszczone na niej ścieki, spełniały wymogi pozwolenia wodno-prawnego, co przekładało się bezpośrednio na skuteczną ochronę przed zanieczyszczeniem wód ich odbiornika. Ponadto stwierdzono, że w obu badanych przekrojach skład fizyczno-chemiczny wód Raby był do siebie zbliżony. Potwierdziły to wyniki zastosowanego testu U Mann'a-Whitney'a, które nie wykazały statystycznie istotnych różnic pomiędzy średnimi wartościami stężeń analizowanych wskaźników zanieczyszczeń. Ścieki oczyszczone, odprowadzane z oczyszczalni w Myślenicach do rzeki Raby nie przyczyniają się do pogorszenia jakości jej wód.

EN

The article contains analysis and evaluation of the impact of clean sewage on sewage treatment plant in Myślenice, in the period 2008 - 201,1 on the physico-chemical composition and water quality of the receiver - river Raba. The analysis conducted based on collected and statistical research: amount and composition of clean sewage and composition of the water receiver in cross-section: Stróże (above of inflow clean sewage) and Osieczany (below of inflow clean sewage). The following pollution index were tested: total suspended solids, BOD5, CODCr, total nitrogen and total phosphorus. Based on obtained results its concluded that in period 2008 - 2011 sewage treatment plant was working properly, what explain quality of clean sewage. What reflected in directly protection of receiver water against pollution. Moreover, based on the results of U Mann Whitney test, concluded that in the both cross-section, composition of the water of Raba river was similar, what explain the results of this test, which didn't show statistically significant differences between average values of concentrations analyzed indicators of pollutions. Based on obtained results its concluded that sewage treatment plant in Myślenice doesn't negatively impact on quality of the water receiver -Raba river.

9

Ocena sezonowości występowania przepływów niskich rzeki górskiej za pomocą wskaźników Colwella

Wałęga A., Młyński D.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2016

|

nr II/2

557--568

PL

W pracy dokonano oceny sezonowości występowania przepływów niskich (NQ) wykorzystując wskaźniki Colwella. Analizę przeprowadzono dla rzeki górskiej Kamienica Nawojowska w profilu Łabowa – prawostronny dopływ Dunajca. Dane do obliczeń, w postaci przepływów dobowych z wielolecia 1983 - 2012, pozyskano z Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej Państwowy Instytut Badawczy w Warszawie. Na podstawie uzyskanych danych wyznaczono podstawowe wskaźniki przepływów niskich oraz wskaźniki Colwella, takie jak przewidywalność (P), stałość (C) oraz niepewność (M). Dodatkowo określono wpływ długości serii obserwacyjnej oraz przyjętej liczebności przedziałów klasowych na kształtowanie się wielkości P. Stwierdzono, że wyznaczony dla przepływów NQ wartość wskaźnika P na poziomie 43% świadczy o przewidywalności tych przepływów na poziomie poniżej przeciętnej. Przypadkowość stanowi tylko 18% wartości P, stąd przepływy te charakteryzują się nieregularną sezonowością. Dodatkowo stwierdzono, że długość serii obserwacyjnej wpływa istotnie na wielkość przewidywalności. Natomiast nie stwierdzono takiej zależności w przypadku zwiększania liczebności przedziałów klasowych stanów analizowanych zjawisk.

EN

The study was aimed assessment of seasonal occurrence of minimum flow (MF) for Kamienica Nawojowska river in cross-section Łabowa – right side tributary of Dunajec, by Colwell indices. Input data obtained from Institute of Meteorology and Water Management, the National Research Institute in Warsaw, were observation series of daily flows for the years 1983 – 2012. Based on obtained data it was computed the basic indices of minimum flow and the following Colwell’s indices: predictability (P), constancy (C) and contingency (M). Moreover it was determined of impact of length record and number of classes discharge on values of P. Based on calculations it was concluded that determined for MF of Kamienica river in cross-section Łabowa, value of P at 43% shows predictability below average level. The contingency determines value of P only in 18%, hence that flows are characterized by insignificant seasonality. Moreover it was conclude that length of record has significant impact on values of predictability. But for larger numbers of classes discharges, this dependency was not found.

10

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.

11

Porównanie metod do wyznaczania przepływu środowiskowego na przykładzie zlewni górskiej

Młyński D., Wałęga A., Wachulec K.

Inżynieria Ekologiczna

|

2015

|

Nr 44

184--190

PL

W pracy wyznaczono wartości przepływów środowiskowych za pomocą metod: Tennanta, Tessmana i metodą bazującą na krzywych sum czasów trwania przepływów wraz z wyższymi oraz przepływ nienaruszalny za pomocą parametrycznej metody Kostrzewy. Obliczenia przeprowadzono dla zlewni potoku Młyniska (przekrój Zakopane), która jest położona w dorzeczu górnego Dunajca. Dane do obliczeń, w postaci serii obserwacyjnej przepływów dobowych z wielolecia 2000–2014, pozyskano z Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej PIB w Warszawie. Dane poddano weryfikacji pod kątem jednorodności i niezależności, przy wykorzystaniu testu Manna-Kendalla -Sneyersa. Obliczenia wykazały różnice pomiędzy wartościami przepływów nienaruszalnych i środowiskowych a także pozwoliły na stwierdzenie, że wyznaczone przepływy środowiskowe znajdowały się powyżej poziomu wyznaczonego przez przepływ najniższy w wieloleciu. Ponadto stwierdzono, że zasoby dyspozycyjne wód cieku Młyniska, przy różnych metodach do wyznaczania przepływu nienaruszalnego i środowiskowego nie różnią się istotnie.

EN

The paper describes the way of determining environmental flows, based on the use of Tennant and Tessman methods, a method based on flow duration curves, as well as instream flows using the methods of Kostrzewa. Calculations were conducted for the catchment of Młyniska River (cross-section Zakopane), which is located in upper Dunajec basin. Input data, obtained from the Institute of Meteorology and Water Management, National Research Institute in Warsawincluded observation series of daily flows for the years 2000–2014. The data were evaluated in terms of homogeneity and independence, using the Mann-Kendall-Sneyers. The calculations have shown differences between values of instream flow and environmental flow and also allowed us to conclude that the computed environmental flows were above the level determined by the absolutely low flow. Also conducted that disposable resources of water by Młyniska river, limited by instream flow and environmental flowdo not differ significantly.

12

Warunki przywracania struktury siedlisk dla ryb na odcinku Wisłoki w km 73+200 - 42+600

Bartnik W., Książek L., Jelonek M., Sobieszczyk P., Florek M., Hawryło A., Leja M., Strużyński A., Strutyński M., Wałęga A., Wyrębek M., Wiśniewolski W., Parasiewicz P., Prus P., Adamczyk M., Depowski R.

Gospodarka Wodna

|

2015

|

Nr 5

147--152

PL

W artykule przedstawiono zadania stanowiące część projektu „Przywrócenie drożności korytarza ekologicznego rzeki Wisłoki i jej dopływów. Koncepcja obejmuje struktury ułożenia głazów, wraz z określeniem potrzebnej objętości głazów i żwirów. W wyniku podjętych działań możliwe było określenie struktury i powierzchni zarówno siedlisk, jak i tarlisk dla ryb.

EN

The article presents the tasks constituting part of the „Restoration of perviousness of the ecological channel of the Wisłoka River and its tributaries" project. The concept includes rock layout structures and defines the necessary volume of rocks and gravel. The undertaken steps allowed for determination of the structure and surface of fish habitats and spawning sites.

13

Influence of time of concentration on variation of runoff from a small urbanized watershed

Amatya D. M., Cupak A., Wałęga A.

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2015

|

no. 2

7--19

EN

The main objective of the paper is to estimate the influence of time of concentration (TC) on maximum flow in an urbanized watershed. The calculations of maximum flow have been carried out using the Rational method, Technical Release 55 (TR55) procedure based on NRCS (National Resources Conservation Services) guidelines, and NRCS-UH rainfall-runoff model. Similarly, three methods were used to calculate the overland flow component of the TC: the Kerby method, the Morgali and Linsley method and the NRCS travel time method. The TC was calculated in a watershed located in Krakow city in Poland, małopolskie voivodeship. Total area of the watershed has about 180 ha. It’s a highly urbanized watershed with a significant land cover (29.6% of total area) influencing the runoff, in the form of an impervious industrial area. The highest value of time of concentration was achieved for Morgali and Lindley method in case of the subwatershed with dominant pervious areas, as opposed to the NRCS method for the subwatershed with dominant impervious areas. The highest value of TC was obtained for NRCS method. With reference to the whole watershed, the highest values of the time of concentration were obtained for the MorgaliandLindley method and the lowest for the Kerby formula. Based on this study, authors recomended the Kerby method for estimating TC for overland surface dominated areas because this method requires only a small number of input parameters, that are straightforward to estimate.

14

Usefulness of the Modified NRCS-CN Method for the Assessment of Direct Runoff in a Mountain Catchment

Wałęga A., Rutkowska A.

Acta Geophysica

|

2015

|

Vol. 63, no. 5

1423--1446

EN

The aim of this study was to evaluate the usefulness of modified methods, developed on the basis of NRCS-CN method, in determining the size of an effective rainfall (direct runoff). The analyses were performed for the mountain catchment of the Kamienica river, right-hand tributary of the Dunajec. The amount of direct runoff was calculated using the following methods: (1) Original NRCS-CN model, (2) Mishra- Singh model (MS model), (3) Sahu-Mishra-Eldho model (SME model), (4) Sahu 1-p model, (5) Sahu 3-p model, and (6) Q_base model. The study results indicated that the amount of direct runoff, determined on the basis of the original NRCS-CN method, may differ significantly from the actually observed values. The best results were achieved when the direct runoff was determined using the SME and Sahu 3-p model.

15

The use of NRCS synthetic unit hydrograph and Wackermann conceptual model in the simulation of a flood wave in an uncontrolled catchment

Pietrusiewicz I., Cupak A., Wałęga A., Michalec B.

Journal of Water and Land Development

|

2014

|

no. 23

53--59

EN

The paper presents the results of using two models: a conceptual model of Wackermann and a NRCS-UH synthetic unit hydrograph, for flow calculation in uncontrolled catchment of the Słonka, Poland. These models were chosen because of simplicity of models’ parameters evaluation, what is important from engineering calculation point of view. Flows with the probability of exceed amounting to 0.5%, 1%, 2%, 5%, 10%, 20%, and 50% and for different levels of the catchment moisture were evaluated. The flood waves generated in the Wackermann model were characterized by a short duration (over 2 hours), shorter concentration time (about 1 hour), and by about 70% higher peak flow values than those generated using the NRCS-UH method. A common feature of both methods were higher values of peak flows for the third level of the catchment moisture, as compared to the second level. It is also worth noticing that in both methods no flood wave was generated for the probabilities of 10, 20 and 50% and for the second level of the catchment moisture. It was assumed that hydrographs made with use Wackermann model better describe flood wave in mountain river, which Słonka is.

PL

W pracy przedstawiono wyniki analiz z wykorzystaniem dwóch modeli – konceptualnego modelu Wackermana oraz syntetycznego hydrogramu jednostkowego NRCS-UH – do określenia przepływów w zlewni rzeki Słonka, znajdującej się na obszarze Polski. Wybrane modele charakteryzują się łatwością określenia danych wejściowych do modelu, co jest istotne w aspekcie obliczeń inżynierskich. Obliczenia wykonano dla przepływów o prawdopodobieństwie wystąpienia przekroczenia wynoszącym: 0,5%, 1%, 2%, 5%, 10%, 20% i 50 dla różnych poziomów uwilgotnienia zlewni. Fale wezbraniowe, wygenerowane za pomocą modelu Wackermana, charakteryzowały się krótkim czasem trwania – ponad 2 godziny, krótszym czasem koncentracji – ok. 1 godziny i o ok. 70% większymi wartościami przepływów maksymalnych niż w przypadku fal wygenerowanych z wykorzystaniem metody SCS. Cechą wspólną obu metod były większe wartości przepływów maksymalnych dla III poziomu uwilgotnienia w stosunku do poziomu II. Można również zauważyć, że w przypadku obu metod oraz II poziomu uwilgotnienia zlewni nie wygenerowano fali wezbraniowej o prawdopodobieństwach przewyższenia 10, 20 i 50%.

16

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.

17

The importance of the objective functions and flexibility on calibration of parameters of Clark instantaneous unit hydrograph

Wałęga A.

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2014

|

no. 2

76--86

EN

The paper compares the results of automatic calibration of Clark's synthetic unit hydrographs. Optimal values of model parameters were determined by the objective functions: percentage error in peak flow (PEPF), percentage error in volume (PEV), peak-weighted root mean square error (PWRMSE), sum of absolute residuals (SAB.) and sum of squared residuals (SSR). The last part of the analysis assesses the flexibility of studied model. The research was performed in the upland watershed of Grabinka - left tributary of the Wisłoka river located in Southern Poland. The analysis reveals that the smallest differences between the maximum flow in the observed and calculated flood culmination were obtained when applying PWRMSE function. This paper also indicates, that Clark's model was efficient for describing the analyzed floods.

18

Wpływ dawkowania zewnętrznego źródła węgla organicznego na skuteczność usuwania azotu azotanowego ze ścieków w oczyszczani mechaniczno-biologicznej

Dul M., Wałęga A., Cupak A.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2014

|

Nr 12

472--474

PL

Celem pracy jest analiza wpływu dawkowania zewnętrznego źródła węgla organicznego na skuteczność usuwania azotu azotanowego ze ścieków w oczyszczalni mechaniczno-biologicznej w Chrzanowie. Analizę wykonano w oparciu o sprawozdania z testów technicznych przeprowadzonych przez firmy Brenntag Polska oraz KEMIPOL. Jako zewnętrzne źródło węgla wykorzystano preparaty: Brenntaplus VP1 oraz KEM-DN. Analiza wykazała, że dawkowanie zewnętrznego źródła węgla organicznego skutecznie przyczynia się do zwiększenia efektywności procesu denitryfikacji. Natomiast rodzaj zastosowanego preparatu oraz zwiększenie jego dawki nie wpływa istotnie na uzyskaną już poprawę skuteczności usuwania azotu azotanowego ze ścieków.

EN

The aim of the paper is an analysis of influence of external source of organic carbon dosage on efficiency of nitrate nitrogen removal from sewage at mechanical and biological sewage treatment plant in Chrzanów. The analysis was made basis of reports from technical tests carried out by companies: Brenntag Polska and KEMIPOL. As an external source of carbon Brenntaplus VP1 and KEM-DN preparations were used. The analysis showed, that dosage of external source of organic carbon effectively contribute to increase of denitrification process efficiency. However, the type of used preparation and increase of its dosage doesn’t significantly influence on improvement of effectiveness of nitrate nitrogen removal from sewage.

19

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

Wałęga A.

Journal of Water and Land Development

|

2013

|

no. 18 [I-VI]

13--20

EN

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

PL

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

20

The role of spatial planning in flood protection

Wałęga A.

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2013

|

no. 3

91--104

EN

The paper presents the evaluation of flood risk in the watershed of the Serafa River - the right tributary of the Vistula. The assessment involved the hydrological calculation and hydrodynamic modeling of wave transformation in the riverbed. The final risk assessment was based on the determination of critical areas, where the largest flood losses occur. It has been shown that proper spatial planning plays an important role in reducing flood-related losses. Moreover, it is necessary to take sustainable actions consisting in delaying the runoff from the watershed by the application of different forms of small retention and infiltration methods.